智能变电站高压设备智能化探讨

王峰

摘要：随着电力行业的全面发展，在智能电网的规划与建设过程中，智能变电站的应用，体现了智能技术在变电站中的效益。基于此，本文以智能变电站为背景，分析智能技术在智能变电站的应用。        

关键词：智能变电站；一次设备智能化；技术 

智能变电站是我国电网事业中主要的建设项目，实现智能化的输变电。变电站智能化的中心是变电部分，所以增加了高压设备的发展压力，高压设备需要根据智能变电站的需求，体现出相对智能化的状态，达到智能设备的标准，为智能变电站提供智能化发展的条件，致力于高压设备智能化的基础上，推进智能化变电站的应用发展。

一、智能变电站的定义

保证电网安全稳定运行不是单靠提高变电站的智能化就可以实现的，它是一个系统工程，取决于诸多因素，变电站的安全稳定运行是与变电站接入方案是否可靠、系统网架是否合理、运行方式是否合适分不开的。在智能电网建设过程中，必须明确“智能化”是确保电网安全、可靠、经济运行的手段，而不是目的；智能化不能牺牲电网原有的安全性、可靠性和经济性。

智能变电站是由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成。以光纤通道为媒介，高速网络通信平台为信息传输基础，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要，支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级应用功能。

二、智能变电站概况及发展

高压设备是变电站最重要的组成部分，其智能化发展是智能变电站的重要特征，也是传统变电站与智能变电站的重要不同点。目前而言对于高压智能变电站没有明确地定义，美国著名的管理咨询公司Accenture认为，智能化高压变电站是采用传感器、数字通信和现代计算机技术，实现监测、控制、自动化一体化的电网设备。在智能变电站的发展方面，虽然研究和实践仍处于早期发展阶段，但预计发展水平和进展速度将继续加快，在未来的发展中，智能化高压变电站将取代传统变电站，使整个电网的智能得以全面地覆盖。本文的主要目的是对高压设备的智能化进行讨论，以期未来对智能变电站进行全面研究。

三、高压设备智能化的技术特征

1）测量数字化

通过调控高压设备中的一些部件或者本体，对这些设备进行数字化的测量，再将测量结果按照各部门的需求发送到过程层或站控层网络中。

2）控制网络化

高压设备智能化后一些调和需要具备网络控制的功能，如变压器的冷却机以及分接开关等。

3）状态可视化

智能组件可以通过监控及收集到的设备运行信息进行故障的自我诊断和修复，并且能够对智能电网的相关诊断信息进行表述，同时在电网中显示出来。

4）功能一体化

智能化可以连接传感器、控制器以及高压设备，实现三种装置的一体化，再针对特定的部分组件进行有效的监控。

5）信息互动化

管理系统可以通过协调和高度，将传输出来的信息进行诊断，再将结果传输到管理部门。

6）设备结构可视化

智能组件可以通过X射线以及移动探头等手段对设备内部结构进行监视。

四、智能变电站高压设备的智能化分析

1智能技术

智能技术是高压设备智能化的基础，其可保障高压设备的可靠性。智能技术需要依靠一定的结构体系，用于规范高压设备智能化的发展方向，同时根据智能变电站的需求，改造高压设备的现行状态，促使其具备智能化的特点，改进传统高压设备的应用，建立智能化的概念领域[2]。高压设备在智能化建设中，对智能技术的需求比较大，利用智能技术设计高压设备，例如：高压设备设计中，通过智能技术提供集成化的方式，合理安排各项智能设备的应用，确保智能设备的准确性，规范高压智能设备的运行。

2实现故障自动诊断功能

在设备发生故障时，及时地对设备进行故障分析，评估故障的部位及产重程度。通过大规模的间隙发电得知电网需要具有极高的灵活性，通过一次设备将智能化的信息传输到信息一体化平台中，对变电站的状态监测系统进行建设，对一次设备重要参数的在线监测，提供给电网管理设备基础的数据支撑。

对实时状态信息在专家进行系统的分析处理工作后作出初步的判定决策，使站内的智能设备自诊断功能得以实现。智能组件自动连续地进行存储、监测和数据处理工作，在智能组件中应具备自检和报警的功能，使智能组件具有合理的监测灵敏度和较好的抗干扰能力，使监测结果更加可靠。

3开关设备智能化

在GIS密度的微水在线监测系统中能对SF6气体的密度作出微水的监测，GIS的在线监测系统能够实现GIS局放的在线监测功能。

通过温度传感器对GlS的内部温度数据进行采集，对GIS内部温度变化情况进行观察。局部放电监测是GIS的在线监测方法，通过制造GIS设备，对其他杂物和导电粒子进行安装和维修工作。

4主变压器的智能化

在油中的溶解气体应具有在线监测功能，例如，温度负荷在线监测、局部放电在线监测、套管绝缘在线盗测等单元，能够通过变压器将油溶解气体，产生局部放电，在套管的绝缘介损应具有一些在线检测功能，例如，油泵状态、风扇状态、油位、油温、温度负荷趋势、泄漏电流值、电容值等。

5电抗器智能化

智能可控电抗器结合了电力电子新技术及现代控制技术，能够实时根据电网运行状态对电抗器参数进行连续调节与控制，从而使系统运行在最优的状态。智能可控电抗器具有提高电网输送能力、改善电能质量、实时连续的补偿系统的无功缺额、确保系统稳定运行的功能。智能可控电抗器想要更快速的发展需要一些新材料和自动控制技术来提供技术上的支持。

6避雷器智能化

变电站安全运行设备与结构基础是避雷器，且避雷器智能化是变电站前提。在变电站中使用智能化的避雷器，能够全面的检测电流、电压、动作和能够有效的控制全电流、阻性电流，从而有效的保障避雷器功能。与此同时，可以通过将智能化避雷器与智能变电站的网络或者是管理系统有效的结合，来实现通信与调控功能，并且把智能化避雷器向整个智能变电站体系转化，有利于加强变电站的智能化和变电站运行的安全化。

五、智能变电站高压设备智能化的效果

智能变电站的运行中，对高压设备的智能化提出诸多要求，而高压设备在建设中表现出明显的智能化效果。

首先智能变电站高压设备的智能化，提高变电站的工作效率，促使其符合电网系统的信息化发展，不仅表现出了智能化的效果，还具有数字化的优势，变电所主动更换掉有缺陷的高压设备，促进变电站高压设备的优化性发展。

第二落实了智能预警和智能检测，高压设备智能化的过程中，可以实时跟踪智能设备的运行，利用在线监测的方式，监控高压设备的动态变化，保障智能变电站的稳定性运行。

第三拓宽高压设备在智能变电站中的应用空间，通过智能技术实现不同设备的融合应用，智能设备可以有效融入到变电站中，形成一体化的智能服务，为智能变电站的发展提供基础条件，缓解了变电站智能化发展的压力，体现高压设备智能化的应用效益。

结束语

智能变电站将高压设备的智能化做为建设重点，通过智能化的原则规范，实行可靠性的分析，保障智能变电站高压设备的智能化。高压设备是智能变电站的主体，推进高压设备的智能化是保障智能变电站稳定发展的前提条件，电力事业非常关注高压设备的智能化运行，以此来满足智能变电站的需求，进而提升智能变电站的运行水平。

参考文献：

[1]范炎炎.智能变电站中压开关柜智能化及改进[J].通讯世界，2020，27（1）：211-212.

[2]刘嘉雯，周俊杰，顾天逸.智能化技术在变电运维中的应用[J].集成电路应用，2021，38（7）：164-165.