智能变电站中电力一次设备的智能化设计及发展探析

张莹

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摘要

智能变电站是当前我国变电站发展的主要方向，是我国智能电力系统发展背景下变电站的改造要点。智能变电站设计应用过程中，针对电力一次设备进行智能化设计是重点工作。本文就针对智能变电站中的电力一次设备智能化设计进行分析。文章中针对智能变电站进行了全面分析，同时也结合案例和实践，探讨智能变电站电力一次设备的智能化设计优势、思路和未来发展。

关键词；智能变电站；一次设备；智能化

变电站的电力一次设备是变电站工作运行的关键设备，主要完成变电站压力变换、电力运输等相关工作。从工作运行作用而言，电力一次设备对于变电站工作运行有重要的影响。因此，智能变电站进行智能化改造，从一次设备改造设计环节入手，针对性实施智能化设备设计，保证智能化一次设备推动变电站智能化工作实现。

1.智能变电站的全面研究

智能变电站是应用智能化技术，具有智能化功能特点的现代化变电站总称。智能化变电站具有节能环保、先进、工作稳定等优势。在其工作过程中，由智能化系统完成管理，包括变电站启动、停止以及工作调整都可以应用智能化系统完成具体的工作调整。另外，智能化变电站的运行管理系统还同时包括数据采集、传输、记录等维护功能，具有在线决策分析问题的功能，继而促进智能变电站工作运行达到理想效果。

如今，我国部分地区变电站已经建成智能化变电站，各项智能化功能开展也被比较成熟。研究发现，智能变电站主要包括过程层、站控层以及隔台层组成。其中，过程层主要是用于地啊你检测等相关工作，检测识别电力设备的运行参数，也是对设备运行的工作状态进行实时监控，将数据传输会监控站，并且发现设备有异常问题后，立刻着手解决，继而保证设备实际运行状态参数达到理想效果。站控层是设备的控制和保护设备，在设备运行实施过程中，对设备运行进行保护，防止设备运行出现安全性问题。而隔离层也是设备运行过程中重要的层级，为了确保网络通信的速度和可靠性 , 有必要提供下行网络接口连接层的技术保证 , 智能组件最重要的功能包括状态显示、信息交互和网络控制。

2.智能变电站电力一次设备设计现状和设计要点研究

2.1智能变电站电力一次设备设计现状研究

智能变电站在我国已经广泛开始建设，对于我国电力系统发展有非常重要的意义。而智能变电站电力一次设备设计也已经相对成熟。以下是对我国智能变电站的一次电力设备智能化设计进行分析。

①智能变压器设计，我国变电站已经设计应用了智能化变压器，变电站的变压器设备具备智能化功能。智能设计应该遵循安全，节能，高效的原则。设计的各项功能应与整体系统形成匹配，各项功能设计确保能够合理利用。如，设计功能的过程中，要求其设计自动管理功能，自动启动功能，自动预警功能，自动模式转换等功能，多种功能符合当前我国智能电力系统的需求。

②智能型高压断路器设计，我国电力系统已经开始应用智能型高压断路器，高压断路器应用功能完备，各项技术达到成熟。智能型高压断路器与传统的断路器设备相比，设备应用具有内外兼修的特点，能够抗老化、耐高温能力强、使用寿命长达特点。同时该设备应用运行更加可靠，的控制与保护系统，使设备更具有良好的应用效果。

③智能隔离开关也是整个开关的重要系统，对于整个变电站而言也非常重要。因此，本文研究的过程中，针对某型号智能隔离开关设计及进行分析。该隔离开关设计采用高隔离耐压设计隔离耐压可达5kVrms，可有效实现通信两端的高可靠性电气隔离，避免通讯两端浪涌等不良信号导致的产品损坏。另外，该隔离开关也设计了隔离两侧不同电压芯片的措施，其中两侧可支持不同电压供电，VDD1支持2.5—5.5V，VDD2支持3.0—5.5V。初次设计，保证智能隔离开关应用于各种场景。另外，为了保证隔离开关满足通信需求，通讯测专门增加静电防护标准设计，最大防经典可以达到16kv、RS485通信模块也可以达到ESD防护需求，才能够保证防护应用达到具体效果。

2.2智能变电站电力一次设备设计要点

通过上述调查发现，我国智能化变电站电力一次设计已经相对成熟，而通过对设计进行全面总结发现，智能变电站的电力一次设备设计主要包括以下几方面内容：

①变电站一次设备进行智能化设计的过程中，完成设备的总体架构设计分析，通过对智能化的了解可以发现，变电站电力一次设备进行智能化设计应该从总体架构入手，包括核心控制层、网络层以及基础工作层的变电站一次设备设计，通过整体架构设计，确保变电站具有基础的智能化能力。

②智能一次设备的核心部件设计。一次设备进行智能化设计的过程中，还需要完成核心部件的设计，智能化功能实现需要依靠相应的硬件设备完成各项工作。如，一次设备智能化设计时，要求完成传感器设计、控制芯片设计应用、通信硬件设计应用、报警以及数据库硬件设计等内容，在核心设备部件进行设计时，不仅需要遵循智能化功能设计要点。同时，更应该满足安全性要求，设备部件的使用寿命都应该在及格线以上，单个部件使用寿命加强，更有助于整个智能化设备的使用寿命增强。

本文在进行研究的过程中，也某智能变压器设计为例。总结该智能化变压器的设计要点。该变压器在设计的过程中，利用站控层MMS网形成整体的智能化架构。同时，智能化设计实施过程中，网络层设计为光纤以太网（IEC61850），整个系统设计应用实施过程中，为了确保系统工作运行达到理想状态。也实现了套管监测装置的融合应用设计。

另外，该型号变压器进行设计的过程中，还包括对其各种装置的设计。其中，变压器的检测和控制设备，能够采集间隔数据，紧接着将已经处理完成的数据传输到网络控制层。数据传输到制定位置之后，本间隔和闸刀接受到指令，已经可以正常投入工作，为工作管理提供良好的效率。变压器的非电量保护模式也可以正常运行，对于电站运行有重要的影响。

3.智能变电站电力一次设备智能化设计发展

智能变电站电力一次设备设计实施过程中，完成智能化设计达到最佳效果。而实际上，变电站电力一次设备智能化设计还在不断发展，才能够保证设计应用达到最佳效果。实际上，变电站的综合智能化设计应用过程中，智能化设计还子啊发展，通过本文研究，总结智能变电站电力一次设备智能化设计发展。

首先，智能化变电站一次设备智能化设计将会朝深化方向发展。如今，智能化变电站已经完成了智能化控制工作。但是，传统控制工作实施过程中，无法对变电站一次设备的故障进行排查和分析，在设备故障处理方面欠缺效率。因此，智能化变电站一次设备智能化设计发展，应该从变电站故障智能化监测、智能化分析等角度入手，完成智能化变电站一次设备变电研究，保证技术应用达到最佳效果。

其次，智能化变电站一次设备智能化开始朝全寿命周期管理方向应用，是智能化时代或者是变电站一次设备运行中必不可少的工作，电力智能化的基本需求是对智能变电站一次设备进行全寿命周期管理。在变电站一次设备进行设计的过程中，可以设计应用闭环管理模式，整个设计实施过程中，以变电站闭环管理为主要的工作模式，整个智能化变电站的各项工作都可以在闭环内完成多项工作管理，尤其是设备运行过程中，闭环管理可以实现设备闭环内的维护，继而促进各项工作良好完成。

结束语

本文总结了智能化变电站电力一次设备智能化设计现状、设计要点、设计方向。在未来，智能化设计依旧是设计的主要方向，因此相关工作人员需要坚持智能化设计原则，提升变电站电力一次设备智能化应用效果。

参考文献

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[2]郝卫民. 探析变电站一次设备运维状态智能感知与态势感知技术[J]. 中国新通信, 2020, 022(011):139-139.