一次设备智能化技术

次设备智能化技术

时间：20 1 2-9 4 — 2 4巧：1 o:i9來源：作者?:

O引言

智能变电站是智能电网的重要建设环节。保证电网安全稳定是一个系统工程，取决于诸多因素，不是单靠提高变电站的智能化就可以实现的。变电站的安全稳左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。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.

智能变电站与数字变电站的区别如下：（1）一次设备状态监测与一次设备智能化：（2）一体化信息平台与智能高级应用：（3）辅助系统智能化。

1智能变电站的定义

智能变电站的如下定义:由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成。以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的变电站。

2智能变电站的特征

智能变电站的特征:一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化。智能变电站是智能电网的重要组成部分。高可靠性的设备是变电站坚强的基础，综合分析、自动协同控制是变电站智能的关键，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化是发展方向。

3智能变电站的结构

智能变电站设备分为过程层、间隔层、站控层.

（1）过程层:指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分3类:电力运行实时的电气量检测;运行设备的状态参数检测：操作控制执行与驱动。

（2）间隔层：其设备的主要功能是汇总本间隔过程层实时数据信息;实施对一次设备保护控制功能：实施本间隔操作闭锁功能;实施操作同期及其他控制功能;对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制：承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性.

（3）站控层：苴主要任务是通过2级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数摇库;按既立规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度域控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有（或备有）站内当地监控，人机联系功能;具有对问隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能;具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能[1] O 过程层设备是联系一次设备和二次系统的桥梁，为间隔层设备提供一次设备的数据，执行间隔层和站控层对一次设备的控制、调节等功能。间隔层设备完成对一次设备的测量、控制、保护、汁量、检测等功能.智能组件以测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化为特征，集成了过程层和间隔层的部分功能，具备测量、控制、保护、计量、检测中的全部或部分功能.高压一次设备与相关智能组件的有机结合构成了智能化一次设备,这种有机结合可以是独立运行的高压设备加外置的智能组建，也可以是高压设备内嵌部分智能组建再加外置智能组件，还可以是高压设备内嵌相关智能组件。智能组件是一次设备实现智能化的主要途径.

4 一次设备智能化

变电站设备主要包括变压器、断路器、互感器、母线等一次设备和变电站自动化系统、辅助系统、智能组件等二次设备。

一次设备智能化是智能变电站的重要标志之一。采用标准的信息借口，实现融状态监测、测控保护、信息通信等技术于一体的智能化一次设备，可满足整个智能电网电力流、信息流、业务流一体化的需求。智能化一次设备通过先进的状态监测手段和可靠的自评价体系, 可以科学地判断一次设备的运行状态，识别故障的早期征兆，并根摇分析诊断结果为设备运维管理部门合理安排检修和调度部门调整运行方式提供辅助决策依据，在发生故障时能对设备进行故障分析，对故障的部位、严重程度进行评估。大规模间隙发电和分布式发电接入, 要求电网具有很高的灵活性，而一次设备智能化是满足这种要求的重要基础。

把一次设备智能化的信息传输至信息一体化平台，建设变电站状态监测系统，智能变电站通过状态监测单元实现主要一次设备重要参数的在线监测，为电网设备管理提供基础数据支撑。实时状态信息通过专家系统分析处理后可作出初步决策，实现站内智能设备自诊断功能。

智能组件是一次设备智能化的核心部分，对智能组件应有如下要求：

a智能组件的投入和使用不应改变和影响一次设备的正常运行；

b智能组件应能自动连续地进行监测、数据处理和存储：

C智能组件应具有自检和报警功能：

d智能组件应具有较好的抗干扰能力和合理的监测灵敏度：

e监测结果应具有较好的可靠性、重复性以及合理的准确度；

f应具有状态标宦其监测灵敏度的功能.

（1）主变压器智能化

主要包括油中溶解气体在线监测、汕中微水在线监测、套管绝缘在线监测（含环境温湿度监测）、局部放电在线监测、温度负荷在线监测等单元，实现对变压器汕溶解气体，汕中微水，局部放电，变压器铁芯和夹件电流，套管绝缘介损、电容值、泄漏电流值、温度负荷趋势、汕温、汕位、风崩状态、油泵状态等的在线监测功能。

油色谱可以区分放电类型与过热类型、油过热与油-绝缘纸过热等。微水检测可以反映油的受潮程度。局部放电监测可以反映电晕、油中气体放电等多种缺陷。

总体而詳，变压器状态监测功能方而已经一宦突破,实现了将^^自独立的监控系统集成为一个系统，可以实现对变压器所有主要部件进行监控：但变压器智能化的核心一一专家诊断系统，还需要积累大量运行数据,挖掘设备运行特性，研究诊断方法开发分析系统，从而实现设备状态诊断智能化.另外，考虑到传感器的使用寿命，尤其内置传感器,对于主设备本体运行的影响，监测量的选择以及传感器布点方而仍有待研究。

（2）开关设备智能化

GIS密度微水在线监测系统实现了SF6气体的密度、微水监测功能：GIS局放在线监测系统实现了GIS局放的在线监测功能；GIS设备光纤测温在线监测，利用温度传感器采集GIS 内部温度数据，可以直观地反映GIS内部温度变化。

目前GIS绝缘在线监测最有效地方法是局部放电监测，可以发现G1 S设备制造和安装及维修时引入的导电微粒及其他杂物，电极表面产生的毛刺、刮伤等损伤，导电或接地接触不良，支持绝缘内部的气隙等缺陷，多点监测可以实现故障宦位。

断路器在线监测系统实现了断路器的SF6气体密度、微水：分合闸线圈电流的波形状 态、断路器的特征分合闸速度、储能电机电流波形、储能状态、储能时间、频率等参量的在 线监测功能；

（3） 避雷器设备智能化

避雷器在线监测系统实现了避雷器的全电流、泄漏电流值以及il 数器动作次数的在线 监测功能。

（4） 电容性设备智能化

主要实现介质损耗因数、电容量以及三相不平衡电流的监测，掌握其绝缘特性。

（5） 电缆

主要监测电力电缆的局部放电、介质损耗因数、直流分量等参S,掌握其绝缘特性。

（6） 电子式互感器

电子式互感器是实现变电站运行实时信息数字化的主要设备之一，在电网动态观测、提 高继电保护可靠性等方面具有重要作用.准确的电流、电压动态测虽，为提高电力系统运行 控制的整体水平奠宦测量基础。

电子式互感器利用电鐵感应等原理感应被测信号，对于电子式电流互感器，采用罗氏线 圈;对于电子式电压互感器，则采用电阻、电容或电感分压等方式。罗氏线圈为缠绕在环状 非铁磁性骨架上的空心线圈，不会岀现磁饱和及磁滞等问题.电子式互感器的高压平台传感 头部分具有需用电源供电的电子电路，在一次平台上完成模拟量的数值采样，采用光纤传输 将数字信号传送到二次的保护、测控和计量系统。电子式互感器的关键技术包括电源供电技 术、远端电子模块的可靠性和采集单元的可维护性等[2] O

光学电子式电流互感器采用法拉第磁光效应感应被测信号，传感头部分又分为块状玻 璃和全光纤两种方式.目前的光学电子式电压互感器大多利用POk els 电光效应感应被测信 号。光学电子式互感器传感头部分不需要复杂的供电装置，整个系统的线性度比较好。光学 电子式互感器的关键技术包括光学传感材料的稳定性、传感头的组装技术、微弱信号调制解 调器、温度对精度的彫响、振动对精度的彫响、长期运行的稳性等.

与传统电磁感应式电流互感器相比，电子式互感器具有以下优点：（1）高、低压完全 隔离，具有优良的绝缘性能；（2）不含铁芯,消除了磁饱和及铁磁谐振等问题；（3）动态范围 大，频率范围宽，测量精度高；（4）抗电磁干扰性能好,低压侧无开路和短路危险；（5）互感 器无汕可以避免火灾和爆炸等危险，体积小，重虽轻：｛6）经济性好，电压等级越高效益越 明显。

油中浴辭q 停.納中微水.姿谊纯纹.局部放电/Hi 盈测、粉JU 负術 GlS^fWtt.黴术.逹纤測讪、局部放血：新埒S 軌W 揄件.将性

全电就?容性他流淘Hl 性电漁》、計敌器动作喪埶

介威拥梔固?、底容亂以AiW 不雪衔电流

?\ T 电吕网 対部tfuti.介ffi 播轻I 屈数.砌分fi

5状态检修技术

目前电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷，如临时性维修频

繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，这使毎年在设备维修方面耗资巨大。

主空

开艾 容性役馆 电《5

随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系 统、模糊理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中的应用，使基于设备状态监测和先进 诊断技术的状态检修研究得到发展和应用。

状态检修，即根摇状态监测所提示的检修需求进行检修，也就是说对设备状态进行监测, 按设备的健康状态来安排检修，这种检修方式解决了多年来在预防性检修中存在检修过剩或 检修不足的问题，可以节约大量的维修费用和资源,并提高设备运行的可靠性.

一次设备智能化的目的是为了及时掌握设备的运行状态，在此基础上为设备的状态检 修提供依据，进而达到预测设备剩余寿命的目的。

通过智能变电站一次设备智能化的研发及设备智能化改造，建设设备状态监测服务器, 具备数据管理及分析功能，实现全站设备状态监测数摇的传输、汇总和诊断分析；建设设备 状态自诊断系统，实现自动监测包括变压器油温测量数摇等检测仪表读数，并通过在传统检 测仪器仪表基础上增设实时监测和数据采集装置，提取设备自身故障模式的典型特征参量并 进行智能化处理、分析，给出设备的运行状态、可靠性水平、典型故障风险水平、寿命曲线 等信息，为电网运行提供实时的设备可靠性数据，服务于电网的智能调度，实现电网灵活优化 控制,降低电网的事故风险，提高电网的运行可靠性.通过基于智能设备的检修优化策略以及 全寿命周期成本管理，实现针对变电设备状态的智能化监测检测、设备的控制与调整、设备 状态的自诊断功能.

6全寿命周期管理技术

资产全寿命周期管理，是指资产从构思、决策、设讣、建造、使用，经过有形磨损， 直至在技术上或经济上不宜继续使用，需要进行更新所经历的时间，开展资产全寿命周期管 理的目的就是加强资产管理，降低资产维护检修成本，延长资产使用时间，提高资产利用率。

资产全寿命周期管理是从资产的长期效益出发,通过技术手段和管理方法的创新，统筹 规划设计、招标采购、运行维护、退役更新等^1~环节，在确保规划合理、工程优质、电网安 全、设备可靠的前提下，实现成本收益率最大化。它是对资产寿命期各环节的投入和收益的 综合决策,是依靠技术和经济手段对管理制度和模式的创新[3 ].

智能变电站资产全寿命周期管理应首先以一次设备为重点，涵盖变电站规划设计、采购 基建、运行维护、更新改造、退役处理的全寿命周期跨度的管理，在风险评估与状态检修、 寿命预测等技术手段的辅助下，完善资产全寿命管理策略，实现资产全寿命期内增值、优质、 安全的目标。

7结论及建议

(1)智能变电站与数字化变电站及传统变电站在一次设备上的区别如下： 一次主

设备采用在线监测设备实时监测设备状态，即设备状态可视化； 在线监测装置及保护装置采取智能组件方式，就地安装，以减少信号及控制电缆的长

d 状态监测参量集成在集控室信息一体化平台中；

e 互感器均采用电子式或光电式。

(2) 智能变电站一次设备智能化是基于在线监测的基础上建设，需要准确选择在线监测 参量.

根据国网公司 Q/GDW393-20 0 g 《1 1 0 (6 6 ) kV ?220kV 智能变电站设il ?规范》 [4]及 Q/GDW 39 4-20 0 9《3 3 0kV ?7 5 0kV 智能变电站设计规范》[5]-次 设备监测参量有:主变一汕中溶解气体；2 2 0kVGIS —SF6气体密度、微水；1 10 k V G1 S —SF6气体密度、微水：避雷器一一泄漏电流、动作次数;2 20kVGIS 局放应综合考虑 安全可

a b 度：

C 状态监测参量的通信符合IEC6185O 标准;

靠、经济合理、运行维护方便等要求，通过技术经济比较后确立.

根据以上标准，需认貞?考虑例如主变的超高频局放、套管介损、绕组温度等在线监测参量是否选取，是否需要增加其他有效的在线监测参量。

（3）在线监测智能终端采用就近安装,即室外运行，智能单元从本质上仍是电子元件，工作年限一般不超过12年，与一次设备（20年及以上）不匹配，因此其长时运行的测it精确性及使用寿命有待检验。

（4）根据已投入的在线监测设备运行经验,在线监测装置易发生误报警?应在主变、开关设il?之初就考虑融入智能传感器、控制设备等，使主设备结构更加紧凑、设计更加合理、绝缘更加可靠、监测参量更加精确。

智能一次设备的选择应用培训资料(DOC 22页)

智能一次设备的选择应用培训资料(DOC 22页)

长春南500kV变电站工程设计竞赛投标文件智能一次设备的选择应用 专题报告 卷册检索号 A0303-02 长春南500kV变电站工程 设计竞赛投标文件 第3卷竞赛投标技术文件 第3分卷专题报告及建议 第二册智能一次设备的选择应用 二○○九年十月

0 引言 智能电网以及数字化变电站是电力工业将来的发展方向，国家电网已经确定了中国的智能电网发展模式，将其定义为坚强智能电网，涵盖发电、调度、输变电、配电和用户各个环节，在坚强电网基础上实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化是坚强智能电网的“智能”含义。 中国电网智能化的建设其实已经在进行一些试点建设，目前已经有多座数字化变电站投入运行，积累了一些运行经验。只不过并未冠以“智能电网”的名称，目前可以算是智能电网的雏形。建设统一坚强的智能电网，设备制造是关键，目前，我国的二次设备制造业进步很快，对IEC61850的运用，在国际上都做出了突出贡献，弥补了许多国际上对61850定义的空白，二次设备基本实现了智能化、网络化。但是，一次设备智能化是智能电网的瓶颈，严格意义上的先进的智能化一次设备仍然处于研发阶段，未能投入应用，缺少运行经验。 本次工程设计，本着促进企业发展，推动技术进步的宗旨，在与设备制造商、运行单位的深入探讨的基础上，对长春南500kV变电站智能一次设备的设计、制造提出一些原则和方案。在本专题中，结合已建数字化变电站工程的经验和不足，阐述在本工程中的智能一次设备的优化设计方案。 1 智能一次设备的设计原则 数字化变电站主要由光电/电子式互感器、智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通讯规约基础上分层构建，实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。本专题着重论述智能化一次设备的设计选择和应用。 高可靠性的设备是变电站安全、稳定运行的基础，结合目前已运行的数字化变电站的经验和电子技术、网络技术、通信技术的发展状况，本专题针对长春南500kV变电站建设的实际需求，提出以下设计原则： 1.1本专题系统方案的论证主要是针对国产设备进行。

电网的智能化

电网的智能化=====电网2.0 坚强是智能电网的基础，智能是坚强电网充分发挥作用的关键，两者相辅相成、协调统一。根据各国对智能电网的研究与总结，智能电网应该具备以下几个方面的特性： （1）自愈能力。可以在故障发生后的短时间内及时发现并自动隔离故障，防止电网大规模崩溃，这是智能电网最重要的特征。通过对电网设备 运行状态进行监控，可以及时发现运行中的异常信号进行纠正和控 制，减少因设备故障导致供电中断的现象。 （2）高可靠性。这是电网建设持之以恒追求的目标之一。通过提高电网内关键设备的制造水平和工艺，提高设备质量，延长设备的使用寿命。 通过有效加强对电网运行状态的监测和评估，提升灾害预警能力，提 高电网的安全稳定运行水平和供电可靠性。 （3）资产优化管理。电网运行设备种类繁多，数量巨大。智能电网采用先进处理手段实现对设备的信息化管理，从而延长设备正常运行时间， 提高设备资源利用效率。 （4）经济高效。智能电网可以提高电力设备利用效率，使电网运行更加经济和高效。 （5）与用户友好互动。目前用户获得用电消费信息的手段单一，信息量有限。借助于通信技术的发展，用户可以实时了解电价状况和停电计划 信息，合理安排电器使用。电力公司可以获取用户的详细用电信息， 以提供更多的增值服务供用户选择。 （6）兼容大量分布式电源的接入。随着智能电网的建设，太阳能电池板等小型发电设备和储能设备将广泛分布于用户与小型发电设备一起，在 用电搞非法时段向电网输送电能，达到削峰填谷、减少发电机容量的 效果。这要求电网必须具备双向测量和能量管理的能力，以便于电能 计量计费及分布式电源的可靠接入。

建设坚强智能电网的必要性： 一、优化能源结构，保障能源安全供应 二、提升大范围能源资源优化配置能力 三、提升电网对清洁能源的接纳能力 四、满足用户多元化需求，提升和丰富电网的服务质量及内涵 五、促进节能减排，推动低碳经济的发展 六、实现电网的可持续发展 七、提升电工行业核心竞争力，促进技术进步和装备升级 八、有利推动智能城市的发展 围绕发展目标，我国智能电网的重点发展方向为： （1）提高电网输送能力，确保电力的安全可靠供应，打造坚强可靠的电网。 （2）提高能源资源利用效率，提高电网运行和输送效率，打造经济高效的电网。 （3）促进可再生资源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放，合理配置我国电源结构，打造清洁环保的绿色电网。 （4）促进电源、电网、用户协调互动运行，打造灵活互动的电网。 （5）实现电网、电源和用户的信息透明共享，打造友好开放的电网。 （6）智能电网，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、先 进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应 用，来实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的 目标。其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足 21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动 电力市场以及资产的优化高效运行。 （7）智能电网概念的发展有3个里程碑： （8）第一个就是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。 IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国

新一代智能变电站一次设备智能化的探讨和展望

新一代智能变电站一次设备智能化的探讨和展望 发表时间：2018-06-06T15:41:45.967Z 来源：《科技新时代》2018年3期作者：田军韩志惠[导读] 摘要：本文分析了新一代智能变电站一次设备的智能化，阐述了智能变电站与智能化一次设备的主要概念，针对一次设备智能化进行了深入研究，结合笔者本次研究，最终提出了要对智能化的一次设备进行深化检修智能和全生命周期管理策略。 摘要：本文分析了新一代智能变电站一次设备的智能化，阐述了智能变电站与智能化一次设备的主要概念，针对一次设备智能化进行了深入研究，结合笔者本次研究，最终提出了要对智能化的一次设备进行深化检修智能和全生命周期管理策略。希望通过本文的分析研究，实现新一代智能变电站一次设备功能的最大化，从而确保变电站安全、稳定运行的目标。 关键词：智能变电站；一次设备；智能化随着科学技术的飞速发展，产生了新一代的智能变电站，然而变电站的智能化只是一种保证变电站安全、稳定的手段。由于智能电网具有系统性、复杂性，并且受到规划与设计变电站、设置智能系统网架、智能电网的运行方式等多方面的因素影响制约，所以仅仅依靠智能化是不能够有效的保障变电站运行的安全、稳定。除此之外，在运用智能化技术的时候，要重视电网的安全性、可靠性、经济性，做到有效的利用一次设备智能化技术，提高变电站的智能化水平，从而保障了电网运行的安全性、稳定性。 1 新一代智能变电站一次设备智能化的探讨 1.1智能变电站 智能变电站的基本要求是实现全站信息的数字化、通信平台的网络化、信息共享的标准化，通过采用可靠、集成、先进、环保的智能化设备来实现其功能，如对信息的收集、测量、控制、保护、计量和检测等的基本功能，和一些自动控制、智能调整、在线分析、互动协同等高级功能。智能变电站的组成部分为智能化的一次设备和信息管理系统。智能化的一次设备的智能化表现在变压器智能化、开关设备智能化、电子互感器等[1]。 1.2 一次设备智能化 变电站的一次设备主要有变压器、避雷器、母线、互感器、断路器等等。智能变电站一次设备智能化，主要是在以往一次设备功能的基础上，采用通讯协议与信息管理系统进行数据的交互，其基本功能是测控、通讯、保护。一次设备的智能化还具有强大的信息交互、强大的自己监测与诊断能力，既能够对设备的运行状态进行科学的检查与测试，又可以尽早的预测与识别故障，并且及时的将预测分析的结果反馈给相应的设备管理部门，从而为状态的检修提供了可靠的信息依据。另外，在设备出现故障之后，它可以进行自动化的分析、识别、与评估。下面对变电站的一次设备中的变压器智能化、避雷器智能化进行了简要介绍： 1.2.1变压器智能化 新一代智能变电站一次设备中，变压器的智能化是指变压器在运行和监测时候的自动化。其自动化的主要内容是：实时监测变压器油色谱、绝缘、电流、电力负荷、油温，并且控制管理变压器油品对气与水的溶解等问题，及时断开和处理变压器的局部放电、介质损耗、绕组短路等，有效的调整负荷温度、铁芯电流、冷却器状态，从而确保变压器的功能能够正常发挥。 1.2.2避雷器智能化 变电站安全运行的设备与结构基础是避雷器，并且避雷器的智能化是智能变电站的重要前提。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。 1.3一次设备智能化的评判准则 新一代智能变电站一次设备智能化，不仅仅是对设备进行信息化的处理与网络化的运用，它还是智能化的体系和结构，具有设计科学、布局合理、建设严格等特点，要对智能变电站一次设备的智能化评判可以依据其智能性、及时性、功能性准则来进行，以保障设备在运行时的安全、稳定、准确[2]。 1.4一次设备智能化正常运行的要求 智能化一次设备要正常运行，就必须确保智能一次设备的相关智能元件不受损，那么就要使智能元件满足以下要求： 1.4.1在使用智能元件后，智能化一次设备能够正常运行。 1.4.2智能元件要及时的监测分析主要的设备，并且要自动的将数据记录储存下来。 1.4.3智能元件要有自我检测和报警的功能，并且其检测的灵敏性要符合设备功能的要求。 1.4.4智能元件要有对电磁抗干扰的能力。 1.4.5智能元件最终得出的监测数据要确实可靠。 2 新一代智能变电站一次设备智能化的展望 2.1新一代智能变电站一次设备智能化 一方面变电站一次设备可以通过优化智能组件、组网来建立变电站一次设备的通信系统，从而达到实时监测的目的，以确保一次设备监控能力的提升。另一方面，变电站可以采用一次设备的集成体系中的集成设备，将一次设备的使用寿命延长和提高其运行的精确度，从而不仅可以保证一次设备的安全稳定，还有利于提高一次设备的智能化水平。另外，变电站一次设备要对将来现代化升级和智能化拓展一定的空间和结构，以确保其能够顺应时代的潮流稳定发展。 2.2检修智能深化 变电站一次设备中的检修智能化，既是实现智能化的重要保证，又是智能变电站对一次设备功能与稳定维护的重要前提。智能变电站一次设备的运行时，可以采用新型的处理技术对产生的运行状态与数据信息进行处理，从而有效的检测维修智能变电站一次设备，智能变电站建设中智能化检修是其基本需求。在进行智能化维修时，可以通过设立智能化检修系统与信息处理系统，从而对一次设备运行信息的数据库进行完善，从而达到对一次设备运行状况进行实时自我诊断的目的。与此同时，要做好及时报警和判断智能变电站一次设备运行过程中的问题和故障。最后，通过对变电站一次设备检修智能的深化，来有效的控制一次设备运行中存在的风险，进而提升智能变电站一次设备的稳定性、可靠性、安全性。

工厂智能化设计规范

目录 1.1 工程概况 (2) 1.2 规划设计内容及范围 (3) 1.3遵循国家相关规范及标准 (4) 1.4设计原则及子系统设计 (6) 1.4.1 数据通信系统 (8) 1.4.2融合通信系统 (9) 1.4.3综合布线系统 (9) 1.4.4安全防范系统 (12) 1.4.5一卡通系统 (14) 1.4.6公共广播系统 (16) 1.4.7信息发布系统 (18) 1.4.8智能会议系统及远程视频会议系统 (20) 1.4.9建筑设备管理系统 (21) 1.4.10机房工程 (22) 1.4.11信息化建设PDM/CAD/CAM/ERP软件建设 (25)

1.1 工程概况 厂区主要建设功能分布情况: 一：生产区:共约151472平方米； 含第一联合厂房 第二联合厂房 第三联合厂房 第四联合厂房 二：动力辅助区： 含综合站房 油化库 地磅 废屑打包处理站 三：生活辅助区 含倒班宿舍 餐厅 四：厂前区域 含科技大楼 食堂 地下停车库等 通过建立安全完善的企业计算机网络和通信网络，实现产品设计、行政管理与生产过程控制和数据采集提供信息系统集成;建设办公自动化和客户关系管理的信息管理系统;构建以CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM为主的设计/工艺/制造系统，实现产品开发的虚拟样机技术;建立智能监控系统；建立网络系统（含综合布线）和数据库系统作为信息系统的基础支撑。

1.2 规划设计内容及范围 本次项目的设计部分为： ?一：信息设施系统 1.1通信接入系统 1.2语音通信系统 1.3通信网络系统 交换机系统 服务器系统 存储与备份系统 网络安全与认证 无线局域网 网络管理平台 ?二: 无线信号覆盖系统 ?三：综合布线系统 ?四：有线电视系统 ?五：会议系统 ?六：有线广播系统 ?七：信息引导及发布系统 ?八：建筑设备监控与能源管理系统 8.1：建筑设备监控系统 含冷热源与空调控制系统 给排水监控系统 动力监控系统 电梯监测系统 8.2：能源管理系统

智能化中压开关柜在线监测和传感器专业技术

智能化中压开关柜的在线监测和传感器技术 1 概述 现代电网发展趋势是大容量，高电压。国外输变电设备电压已达到1000KV，我国从八十年代开始进入大电网，超高压时期，输变电设备电压已达500KV，最近开始西北地区黄河上游水电深度开发，国家电力公司已批准第一条750KV输电线路。现代电网发展的第二个特点是小型、紧凑化。由于信息社会进一步发展，大城市对电力的需求持续增加，必须把高电压深入到城市中心，才能满足这种持续增长的需要及减少输电损耗。日本已将500KV系统引入城市中心部位，由于城市中心人口密集，变电站等电力设备的建设用地受到限制，所以建设了地下变电站，它处于高层建筑地下，有效地利用了空间。现代电网发展的第三个特点是配电系统自动化（即电网运行的保护、控制、监测、故障预测、通讯和记录的自动化）及高可靠性。 高压开关设备是输配电网的主要设备，配电自动化与一次设备开关密切相关，配电网自动将故障地段自动隔离，继续对非故障地区供电，和网络系统优化，都是通过计算机分析后计算，最后对一次设备开关进行远方操作来实现。 因此为了满足配电自动化及可靠供电，一次开关应具有传统电器难以实现的功能。 1. 微处理机控制测量技术 （a）数字化控制测量技术（b）功能一体化 （c）控制、保护智能化（d）网络化 2. 高压开关设备的在线监测功能 （a）开断电流加权累计，即统计∑αI值（b）合分闸线圈电流波形监测 （c）监测行程及合、分速度（d）气体断路器的内压力 （e）母线连接处的异常温升报警 2 开关设备的传感器 传感器是一种装置，它能将运行中的开关设备的电量和非电量转换成可以测量的电量，然后经过分析处理，使开关设备完成保护功能及高可靠运行。 2.1 电流和电压测量保护用传感器；由于数字式继电保护器需要极小的输入功率，可以使用非耗能型传感器。 （a）电阻式分压传感器或电容式分压传感器 （b）罗柯夫斯基线圈电流传感器或小信号电流传感器 2.2 非电量转换成电量的传感器 （a）温度（b）压力/ 密度（c）位移或旋转角度 （d）弧光（e）湿度（f）位置 2.3 智能化配电开关的传感器组件 一方面为满足配电自动化需求及本身高可靠、免维护要求，开关装置必须具有多种多样的功能及专用功能，另一方面严峻的成本又使该装置，调试过程都要优化，降低成本，增加功能及更多的使用成本极低的微处理机和存储器。例如，通过一次侧电流电压测量，借助计算软件，完成各种电气量显示及保护功能，通过断路器分合闸状态测量，由软件完成连锁功能，完成电量（电流和电压）和非电量转换的各种传感器应具有与电子器件相匹配的输出接口（见图2-1）。智能化控制系统及在线诊断系统组成的电子器件模块及软件完成断路器的运行控制及状态管理。 传感器被安装在开关装置及断路器的合适位置，分布地点可分散，传感器所处电路可以是

未来电网发展的四大趋势 智能化是终极目标

未来电网发展的四大趋势智能化是终极目标 经历了100多年的发展，电网的规模和结构形态发生了很大的变化，即从最初的局域小规模电网发展到区域中等规模电网，进而发展到今天的跨区互联大电网。如今，电网已经为人类供应了大约四分之一的终端能源，成为现代能源体系的重要组成部分，电力在终端能源消费结构中的比例已经成为一个国家发达程度的标志之一。 未来电网将呈现以下重要发展趋势：第一，可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。第二，电网的结构和运行模式将发生重大变化。第三，新材料技术将在电网中得到广泛地应用。第四，物理电网将与信息系统高度融合。 肖立业 广义的电网是发电设备、输配电设备和用电设备采用一定的结构和运行模式构建起来的统一整体。因此，自从有了发电机及其相应的供电系统，便有了电网。1882年，爱迪生公司在纽约建成世界上第一座正规的直流电站和相应的供电系统，可以认为是人类首个真正意义上的电网。然而，由于当时不能为直流电升压，输电距离和输电容量受到极大的限

制，于是，特斯拉于1887年发明了交流发电机和多相交流输电技术。1897年，美国西屋公司在尼亚加拉水电站的首台交流发电机投入运行并为35公里外的水牛城供电，从此确立了现代电网的基础。 经历了100多年的发展，电网的基本形态没有根本性的变化，即电网以铜、铝等为基本导电材料、以传统电力设备为基础、以可调度能源(如化石能源、水力和核能等)作为电力的主要一次能源来源、以交流为运行模式的基本形态。然而，电网的规模和结构形态发生了很大的变化，即从最初的局域小规模电网发展到区域中等规模电网，进而发展到今天的跨区互联大电网。例如，2012年，我国发电总装机容量已经接近12亿千瓦，年总发电量接近5万亿度，我国电网已经基本形成了“西电东送、南北互供、全国联网”的总体格局，已经覆盖了全国大部分地区，成为世界最大的电网之一。如今，电网已经为人类供应了大约四分之一的终端能源，成为现代能源体系的重要组成部分，电力在终端能源消费结构中的比例已经成为一个国家发达程度的标志之一。 展望未来，我们认为，未来电网将呈现以下重要发展趋势： 第一，可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。人类

一次设备智能化技术

次设备智能化技术 时间：20 1 2-9 4 — 2 4巧：1 o:i9來源：作者?: O引言 智能变电站是智能电网的重要建设环节。保证电网安全稳定是一个系统工程，取决于诸多因素，不是单靠提高变电站的智能化就可以实现的。变电站的安全稳左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。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. 智能变电站与数字变电站的区别如下：（1）一次设备状态监测与一次设备智能化：（2）一体化信息平台与智能高级应用：（3）辅助系统智能化。 1智能变电站的定义 智能变电站的如下定义:由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成。以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的变电站。 2智能变电站的特征 智能变电站的特征:一次设备智能化、信息交换标准化、系统高度集成化、运行控制自动化、保护控制协同化、分析决策在线化。智能变电站是智能电网的重要组成部分。高可靠性的设备是变电站坚强的基础，综合分析、自动协同控制是变电站智能的关键，设备信息数字化、功能集成化、结构紧凑化是发展方向。 3智能变电站的结构 智能变电站设备分为过程层、间隔层、站控层. （1）过程层:指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分3类:电力运行实时的电气量检测;运行设备的状态参数检测：操作控制执行与驱动。 （2）间隔层：其设备的主要功能是汇总本间隔过程层实时数据信息;实施对一次设备保护控制功能：实施本间隔操作闭锁功能;实施操作同期及其他控制功能;对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制：承上启下的通信功能，即同时高速完成与过程层及站控层的网络通信功能。必要时，上下网络接口具备双口全双工方式，以提高信息通道的冗余度，保证网络通信的可靠性. （3）站控层：苴主要任务是通过2级高速网络汇总全站的实时数据信息，不断刷新实时数据库，按时登录历史数摇库;按既立规约将有关数据信息送向调度或控制中心;接收调度域控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行;具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;具有（或备有）站内当地监控，人机联系功能;具有对问隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能;具有（或备有）变电站故障自动分析和操作培训功能[1] O 过程层设备是联系一次设备和二次系统的桥梁，为间隔层设备提供一次设备的数据，执行间隔层和站控层对一次设备的控制、调节等功能。间隔层设备完成对一次设备的测量、控制、保护、汁量、检测等功能.智能组件以测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化为特征，集成了过程层和间隔层的部分功能，具备测量、控制、保护、计量、检测中的全部或部分功能.高压一次设备与相关智能组件的有机结合构成了智能化一次设备,这种有机结合可以是独立运行的高压设备加外置的智能组建，也可以是高压设备内嵌部分智能组建再加外置智能组件，还可以是高压设备内嵌相关智能组件。智能组件是一次设备实现智能化的主要途径.

电力工程建设中的自动化和智能化技术

电力工程建设中的自动化和智能化技术 发表时间：2018-03-08T10:19:43.310Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：张建民 [导读] 摘要：近几年随着我国综合国力的提升，电力行业的发展也迎来了一个前所未有的高峰期。 （国网河南电力公司郑州供电公司郑州华力信息技术有限公司河南郑州 450000） 摘要：近几年随着我国综合国力的提升，电力行业的发展也迎来了一个前所未有的高峰期。在电力系统中，电力的自动化是维持整个系统稳定运行的重要部分。在这样的背景下，一些公司引进了一批新型智能技术，并投入到实际的生产中，下面就这些智能技术在系统中的实际运用情况进行分析。 关键词：电力工程；自动化；智能化技术 1 智能化技术运用的优势 1.1不再需要建立控制模型 在自动化的过程中运用传统的方法来进行相关控制时，经常会出现因为动态方程过于复杂而无法被控制的现象，因此也就无法对其实现最精确的掌握，其直接结果将是对模型的设计就会衍生出很多无法被估量和测算的因素。智能化技术的运用则直接跳过了对模型的设计工作。因此，上面提到的一些困难也就被从根本上解决了。这样的结果就是从根本上提高了自动化控制的精密程度。 1.2有利于对系统整体进行控制 智能化技术还有另外一个比较直观的优势，它能够通过响应时间和下降时间来实现对系统的控制和调节。这不仅很好的保证了自动化控制的工作能够顺利开展，而且还进一步的提高了工作效率。从这里我们也能够看出，相比于传统的控制方式，智能化技术能够更好的运用于电力自动化控制。除此之外，智能化技术还有一个优势，在对具体设备进行控制时，它只需要对相关数据进行分析就能够实现自我调节，不需要有专业的人员来进行操作。从另一方面来说，它也实现了电力自动化控制工作中的无人控制目标；这也可以说是具有里程碑意义的。 1.3具有很强的一致性 一致性主要是体现在，对于不同数据的处理上。通过对智能化技术的运用，即便是输入的数据陌生且难度大，我们同样能够得到一个很高的估计，进而充分实现自动化控制的相关要求。 2 各项智能技术应用到电力系统自动化中 现阶段，随着我国电力系统的自动化发展的步伐不断加快，使得对其应用智能技术显得越加迫切了。因此，随着相关人员对智能技术的不断研究及应用，进而形成了几种当前在电力系统自动化中被常用的智能技术。其中，这些较为常用的智能技术大体上分为神经网络、模糊控制，以及线性最优控制等。 2.1神经网络控制 1）所谓的神经网络起源于1943年，一路发展至今，其中也遇到过几次低潮期，不过时至今日，其在模型结构的设计上，以及对其他方面都取得了不小的斩获。其中，由于该神经网络具备着非线性、强鲁棒性、自我发展学习性，以及并行处理功能，所以，这种神经网络常常会成为瞩目的焦点。 2）总的说来，众多单一的神经元进行数列组合，进而形成一个整体，而这便是神经网络。其中，在涉及到对信息的隐含方面，其信息的隐含地点常常是神经网络的连接权值中，然后再相应的技术方法对这个全职进行合理的调节，从而确保m维空间到N维空间的非线性映射的实现。而当前，相关人士在对神经网络进行研究讨论时，其主要分析点往往是落在模型和结构，以及对并行处理功能和硬件研究上面。 2.2模糊控制 总的来说，模糊控制是一种比较简单，而且容易让人掌握的技术，特别是在一些日常家用的电器当中，其优越性非常的明显。而众所周知，在当前智能技术当中，其比较先进的方法有建立模型，特别是常会的数学模型，不过这种方法有时候会比较繁琐困难，而相对的模糊控制方法却很容易地建立起来，因此，对模糊控制方法进行有效的研究便成为当前一项较为主要的课题。而当前，模糊控制技术常常会被工作人员用到电力系统当中，而且对其自动化的发展有着一定的推进作用，它可以有效地模拟出工作人员对一些工程的模糊推理及决策。其中，模糊控制技术可以有效地对一些已存的数据，或者是相关的控制制度的模糊输入量进行科学合理引导，进而使得模糊控制实现其有效输出的目的。其中，这种技术形式形成的输出所具备的内在成分主要有模糊化控制、模糊化分析，以及模糊化决策等。 2.3线性最优控制 现阶段，我国的电力系统中，其线性最优控制手段早已被普遍低应用了，而随着时间的推移，以及时代的不断发展，其最优控制还将发挥着越加重要的作用。但是，由于在对这种最优控制其进行设计时，其设计的最初方案是以局部线性化模型作为蓝本的，所以，工作人员应该考虑到，当电力系统处在强非线性控制的条件下，其控制的效果可能会差强人意。 1）在当前众多的控制理论当中，其线性最优控制是比较重要的一项，同时也是将理论应用于现实的一种体现方式。而其中，又由于当前众多的控制理论中，其线性最优控制是最广泛被利用的一种理论，因此在对其进行运用，工作人员常常会结合其电力系统的实际来对该项理论进行诠释，并彼此互补。 2）有专家曾指出，当输电线路的距离较远，或者其输电能力不达标时，可以采取最优励磁的控制方式来对其进行解决与改善，这样便可以直接解决其输电能力弱的问题。而当前，被利用最广，应用较为普及的也属最优励磁控制方式。而另一点，在水轮发电机中，当对其电阻的时间进行最优化控制时，其利用最优控制理论也会取得较大的成果。 2.4综合智能系统 1）现阶段，在我国总格智能控制环节当中，其不仅包括了智能控制，同时也包括了现代控制法。其中，这两种方式的结合形成了模糊结构控制和神经网络控制等。这种综合智能系统也包括了不同之间的控制方式的结合，而这对电力系统而言，这种综合智能系统是非常庞大的，所以，我们可以说这种控制系统可以发挥出更加大的潜力。 2）当前的电力系统，其经常研究的智能技术，以及已经研发出的综合智能系统有许多种，其中，比较常见的为神经网络控制系统和专家系统的相融合，还有神经网络控制系统与模糊控制的相融合等。其中，在这些控制系统当中，当需要对非结构化的信息进行处理时，

电气设备智能化技术在智能变电站的应用

电气设备智能化技术在智能变电站的应用 发表时间：2019-07-23T16:11:48.793Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：包兴斌 [导读] 摘要：随着中国电力系统的快速发展，对智能电网的自动化控制技术的需求正变得越来越迫切。 国网浙江省电力有限公司景宁县供电公司丽水 323500 摘要：随着中国电力系统的快速发展，对智能电网的自动化控制技术的需求正变得越来越迫切。智能化一次设备和现代化的自动控制技术在发电，输电，配电和电力消耗的各个方面的应用已成为未来电网发展的研究。热点。与智能变电站的结构相结合，所述的方法和配置，测量和变电站智能一次设备控制的步骤进行了讨论。 关键词：智能电网;智能化设备;自动控制 一.智能电网的概念和目标 国家和组织，如美国和欧盟都进行了研究工作对智能电网。对于美国来说，稳定的控制和复杂大电网的运行是智能电网发展的原动力。美国能源署在未来100年发表的报告是美国电力体制改革，里面详细介绍了美国未来电力系统的结构，并确定了每个实验和工作的里程碑的纲领性文件。欧盟成立了智能电网论坛，并发表了有关智能电网技术未来的一些报道。IBM，谷歌等知名企业也纷纷提出了相关解决方案。国内方面，在相关技术领域的工作已经开展，许多研究都达到了国际先进水平。国家电网公司智能电网研究院已经取得了多项前沿科技成果，并一直在频域频域的质量控制，特高压输电国际先进水平，电网广域检测与控制技术。自主研发，由中国开发的EMS能源管理系统已经普及在上述领域。国家电网公司总经理刘振亚提出了在特高压输电技术的2009年国际会议在中国建设坚强智能电网的发展战略。并推动中国经济和社会的全面发展，这一举措必将促进中国电力工业的改革，必将对现代化的中国的经济和其他方面产生深远的影响。 因此，中国的智能电网有来自国外不同的特点。它是基于强大的电网建设和使用控制，进行电力流，信息流和业务流程，涵盖传输，输电，变电和配电的各个方面的高强度整合元件。使用，调整和链接各个方面实现信息化，数字化，自动化，互动化。因此，智能一次设备和二次设备的研发与信息化和数字化的基本环境条件的控制已成为实现自动化，互动化的关键。 二.智能一次设备的发展状况 随着信息技术的突出特点智能电网是电力的主要设备。这是建设坚强智能电网一旦实现智能设备的基本条件之一。 目前，电力设备的智能技术主要采用电子或光纤传感器，微处理器和数字通信技术，以观察和评价设备的操作和设备健康水平的状态，以实现状态观察性。该信息被发送到使用标准协议的各种控制层和通过快速通信网络上的设备。在一定的智能控制层，所述控制信息和决策是按照最优控制理论和算法形成。并且然后反馈到智能主设备，以完成装置的动作。实时监控，决策和行动的行为，实现电网的互动，实现最佳控制和强大的自我修复。 智能一次设备目前的主要研究内容和技术发展方向如下。 1.一次智能设备。二次设备的功能尽可能地实现，测量，控制和保护的集成，不仅节省了大量的电缆，但也简化了结构。即，使用标准协议和体系结构，主设备建立为可测量的和可控制的电力系统智能节点。如目前的智能开关，智能变压器等。 2.在线监测的重要电气设备。这是发展的另一个热点。在发电机，变压器，断路器等设备多变量在线监测的研究正在进行中。基于综合监控设备的实时运行状态，大量的失效机理和可靠性的研究行动，为实现故障的在线诊断和健康评估，延长设备的预试和检修周期，提高利用率，努力把通过定期维护的状态检修。电力公司和研究机构正在加紧这项技术的研究和应用。 3.光电式互感器。如在电网不可缺少的重要设备，传统的电磁变压器具有高绝缘的要求，不能打开或短路两次，具有磁饱和的问题，并且具有大型设备，并且不能直接与微计算机化测量和保护设备的接口。已研究和投入在国外和在中国使用的光电互感器，绝缘性能优良，安全可靠的二次电流，无磁饱和及铁磁谐振现象，频带宽，动态范围大，适合在数字信号处理动力系统。。目前，正在努力解决的问题，如精度低，温度稳定性和使用寿命，这可能很快成为标准装备了智能电网。 4.电力电子技术的应用。电力电子技术是连接弱和强电的桥梁。它利用高功率的电力电子的二次系统的迅速控制的主要能量的能力，实现功率流的灵活控制，提高了系统的稳定性，并提高传输容量。这些都成为了智能电网自动化，互动，自愈，节能降耗有效的实施方法。结合电力电子技术和智能电网的需要，充分发挥电力电子设备可以灵活控制电网的能力，是未来智能一次设备的主要发展方向。已投产发电系统的工程应用电力电子技术包括直流输电（HVDC），晶闸管串联补偿装置（TCSC），静止同步补偿器（STATCOM），统一潮流控制器（UPFC），和故障电流限制器（FCL）。用户电力（CustomPower）技术等。中国的伊万500kVTCSC项目，该项目拥有完全自主知识产权和设计，研究，开发，安装和调试本身，增加了输电线路的输电能力146万千瓦到2.5亿千瓦，中国自身研制。 在中国电网的智能化建设，东中国电网的500千伏徐行站和中国南方电网的数字化变电站试点项目的500千伏桂林变电站，除了信息化建设的第二IEC61954的基础上，主要进行上述智能一次设备，结构。在变电站甲植物园使用具有数字接口和智能开关装置的电子变压器。220千伏实现了工艺层的全数字化。终端控制层和间隔层设备之间的通信是基于IEC 61850标准，按照国家电网公司的高压设备的需求。积极开展设备智能实践中，站实现统一的信息平台，集成和集成状态获取和变压器关键的设备监视信息，GIS，开关柜，电池等，并综合检查和大规模的国家监测数据的综合采集和实时处理测试在生产管理。的维护信息可视化并显示，并且“状态可视化”来实现。与此同时，设备状态信息可以被提供给生产管理系统，诸如状态维护和操作调度，其提供用于早期检测重要信息的支持，故障诊断，维护和设备的缺陷的操作模式排列，并实现“信息交互”。。 三.智能一次设备及其自动化技术 的智能一次设备在电力系统的开发和其控制平台已通过PLC（可编程逻辑控制器），DCS（分布式控制系统），FCS（现场总线控制系统），CIPS（计算机集成过程控制系统）等。这些技术都有各自的特点，根据系统和不同配置的不同要求，也有应用。在智能电网，统一的分层和节点定义下，运用现代信息技术和计算机技术将带来更强大的智能控制平台，可以适应整个网络。 智能电网的自动化技术是利用网络平台和智能控制平台，使智能一次设备完成根据智能电网的功能需求的一系列动作行为。自动控制理论从经典控制理论到现代控制理论发展而来的。从单输入单输出系统，分析和设计，以状态空间的分析，传递函数被用作工具，研究多输入和多输出的非线性时变的。系统的分析和设计。在此基础上，该智能控制具有人工智能与控制论结合在电力系统也适用于解决由发电设备，输电和配电系统，复杂的非线性动态系统的问题和开关调节设备用于电源设备的电源系统。不仅在传统的自动发电控制，励磁控制，无功电压控制，继电器保护的区域，而且还与智能一次设备柔性控制的功能，许多新的主题和方法将被衍生。在设计中，自动控制系

中压开关设备的现状与发展

中压开关设备的现状与发展 发表时间：2018-06-22T09:54:58.967Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：周晓松 [导读] 摘要：进入21世纪，我国电力工业一直处于快速平稳发展之中，从而极大地激发了国内外企业开发生产中压开关设备的积极性，不但产品更新换代速度明显加快，而且有力地推动了行业的技术进步。 （厦门ABB开关有限公司福建厦门 361006） 摘要：进入21世纪，我国电力工业一直处于快速平稳发展之中，从而极大地激发了国内外企业开发生产中压开关设备的积极性，不但产品更新换代速度明显加快，而且有力地推动了行业的技术进步。电力大发展为研发和生产中压开关设备行业带来了更加广阔的前景。因此，本文对中压开关设备的现状与发展进行了分析。 关键词：中压开关设备；开关柜；智能化；环保气体 引言 目前市场上中压开关设备型号繁多，结构复杂不一，技术应用更是多式多样，现结合对产品的认识，综合市场调研结果，以开关设备的绝缘介质为分类依据，剖析其特点，并对中压开关设备未来的发展趋势进行展望。 1空气绝缘开关设备的特点 空气绝缘开关设备采用空气作为绝缘介质，或配以热缩套管或浇注环氧树脂等形成复合绝缘，由于其环保性和较高的安全特性，赢得了市场的高度认可，在目前的开关设备市场中，一直处于领先主导地位。以空气为绝缘介质的中压开关设备以金属封闭开关设备（中置柜）和空气绝缘环网柜为主，设备以真空断路器、真空接触器、压气式负荷开关等为主要元器件，对运行的线路进行控制保护。金属封闭开关设备因操作方便、联锁可靠、设备容量大等优点，一般应用于供电容量较大的场所；而空气绝缘环网柜则因体积小、安装便捷、设备造价低等优点，一般在中压终端处应用。这些开关设备在前期制造过程中，一般都安装了电流、电压互感器和综合保护装置等，组成了开关设备的保护系统。保护装置本身并不能防止故障的发生，但保护装置可以在电力系统有不正常的情况时被激活。保护系统的主要用途是能够辨别电力系统的任何不正常的情况，或系统中无法正常操作的元件。通过信息的采集，保护系统将进行正确的动作使电力系统恢复到正常的操作状态，提高了电力系统的可靠性，将故障造成的损失最小化，并防止故障对电力网络中正常运行部分的影响。 由于是以空气作为绝缘介质，高压零部件裸露在空气中，会与空气发生反应，导致设备氧化或老化。在海拔较高，空气较稀薄时，绝缘水平会降低。另外，环境的温湿度变化可能引起的凝露、运行环境的污秽、异物等同样会降低绝缘水平。因此对于空气绝缘开关设备在不同环境条件下的设计、制造、安装和使用都有不同的限制和要求。 2 气体绝缘开关设备的特点 气体绝缘开关设备采用气体作为绝缘介质，由于SF6（六氟化硫）气体具有卓越的物理性能（极强的绝缘性能）和姣好的化学稳定性，被广泛应用于1000V以上电压等级的产品中并取得了极好的效果。气体绝缘开关设备中所有的高压元器件均密闭在具有良好气密性的由不锈钢焊接成的气室中，每个分隔气室内部都充有一定压力的SF6绝缘气体。包括电力电缆、母线及电压互感器在内的元器件一般通过插接方式安装至开关设备上。与空气绝缘开关设备一样配置有电流、电压互感器和综合保护装置等，对系统进行控制、测量和监视，提高了系统的可靠性。与传统的空气绝缘开关设备相比，气体绝缘开关设备更加紧凑，特别适用于较高的电压。同时，由于与周围环境的独立性，它提供了更高的可靠性和人员安全性且免维护。 但SF6气体是一种温室效应气体，其GWP（全球变暖潜能值）高达22800，是CO2的22800倍，一条地铁线（20个站计）使用的 SF6约为1440kg，避免这些 SF6 的使用相当于每年可减少CO2排放3.3万吨（要吸收这些 CO2，需要 3.3 万棵树）。因此，一旦气室中SF6气体发生泄漏，会对环境造成较大的影响，需要对气体绝缘开关设备在SF6气体泄漏问题和回收利用问题方面进行严格控制。 3固体绝缘开关设备的特点 固体绝缘开关设备体积小、全密封、全绝缘、防污秽、不受海拔高度影响、真空灭弧、不含SF6气体，是一种安全性高、可靠性强的新型开关设备。固体绝缘开关设备采用高性能环氧树脂将隔离室、真空灭弧室、熔断器室浇注成一体，通过自动压力凝胶技术设计制造，可广泛应用于35kV及以下电压等级的电力系统。受自身条件限制，固体开关设备还有很多缺陷，比如造价高，散热、生产制造工艺有待进一步改善，还有就是当固体开关产品出现故障后需要大范围更换。虽然国内有一些厂家正在对固体开关设备进行研发试验，但环氧树脂或DMC在自然界中250年内都不能降解，故从环境污染的角度看其普及应用的形势不容乐观。一些业内人士曾公开表示看好固体绝缘开关，但笔者认为它还不是成熟的产品，因为固体绝缘开关目前并没有大范围地推向市场，也没有经过时间的验证。而产品的性能评价和其他所有定论，只能在市场运行了一段时间之后才能得到总结。固体开关设备的理念是好的，但我们不能局限于全密封，也不能一味地追求小体积，在留有一定散热空间和绝缘空间的情况下，适度地进行密封，可以更好地起到绝缘防污的功效。 4中压开关设备的发展趋势 随着电力工业的不断发展和高新技术的不断应用，智能化和环保型的开关设备成为开关行业的新宠。 中国政府通过实施“中国制造2025”稳步提升全球竞争力，数字技术将得到更广泛的应用，从而提高能源效率和生产力，推动中国从制造大国向制造强国转型。智能化的开关设备通过集成多种数字化监控功能，如开关设备状态监测及健康诊断、开关设备程序化及可视化操作、快速母线弧光保护、数字化开关柜、远程数字服务监测等功能帮助用户以全新的方式监测、预防、操作管理便电站，真正实现无人值守，为电力、工业、交通和基础设施等领域的用户提供服务。并利用数字化革命的力量，降低维护成本，提高作业安全，延长资产寿命，提高运营效率，减少环境影响。 另外一方面，国务院发布的《“十三五”生态环境保护规划》把生态文明建设和生态环境保护摆在重要战略位置，也势必会引领开关设备往绿色方向发展。通过采用干燥空气或环保型气体，可有效减少温室气体的影响。如ABB 在中国发布的环境友好型AirPlus开关柜，其所采用的AirPlus 是 ABB 集团研发的一种创新型环保气体，用于替代中压气体绝缘开关柜中传统的 SF6 气体。其全球变暖潜能值（GWP）小于 1，这意味着比 SF6 开关柜二氧化碳排放量减少了几乎 100%，从而能有效降低对全球环境的影响，也从技术上有力支持中国政府实现2030 年 CO2 排放量降低至现有排放水平 54% 这一目标。 5结语 科技发展日新月异，新技术、新材料、新工艺、新设备在开关制造行业的应用，不断推动着中压开关设备的技术进步和产品的更新换

浅谈电力设备智能化发展现状

浅谈电力设备智能化发展现状 发表时间：2018-12-05T21:16:52.373Z 来源：《电力设备》2018年第21期作者：杨炼 [导读] 摘要：随着社会的进步和经济的发展，人们的环境保护意识逐渐加强，能源行业也呈现出低碳化、清洁化、高效化的发展趋势，电力行业也是如此。 （新疆宜化化工有限公司 17194612） 摘要：随着社会的进步和经济的发展，人们的环境保护意识逐渐加强，能源行业也呈现出低碳化、清洁化、高效化的发展趋势，电力行业也是如此。为了实现更加清洁、高效的电力供应，智能电力设备走进了人们的视野，成为未来电力系统的重要发展方向。本文将简述智能电力设备的概念和特点，并对其发展现状进行总结。 关键词：智能电力设备；智能电网；发展现状 引言 由于智能设备的发展，电力系统对电网的安全可靠、高质量运转的要求越来越高。如何让电力设备综合监控、传输、保护、测量功能，又兼具模块化、小型化、一体化、智能化的特点，是当前的研发主流。对于电力设备制造商来说，怎样在发电到用电流程中，使互动化、管控一体化成为现实，是未来市场的发展焦点。 1 电力设备智能化的可行性 智能电网的关键点时智能化的变电站，而智能化的变电站是建立在数字化的变电站的前提之上的。其中数字化与智能化的含义并不相同，智能化实现的基础也是需要依靠数字化的数据分析并对其加以整合。电力设备将这些有价值的数据进行整合处理后，分析得出的有效信息会及时上报给电力部门。值得一谈的是我国在智能电力设备的运用上也有了长足的发展，尤其是在计量技术、通讯技术以及操作技术在工程中的实际应用。数字化是智能化发展的基础，再加上我国数字化设备的发展状况，可以看出电力设备智能化具备较高的可行性。 2 智能化电力设备所具备的功能特点 电力设备的智能化就是在电力设备保留原有功能的基础上增加了智能管理这一性能，即使在夜间没有工作人员值班的情况下，电力设备也能更加高效高质量的运转，提升设备的负载保护能力。除此之外，电力设备的智能化还能体现在加强了监管部门与调控部门之间的联系与双向沟通，全面提升电网管理的能力。 2.1 智能化电力设备的特点 智能电力设备服务于智能电网的建设。智能电网就是指在先进技术指导和应用下形成的高度智能化和高度自动化的新型现代化电力系统。智能电力设备也就是智能电网建设过程中涉及到的硬件设备。智能电力设备融合了先进科学的分析决策技术、人工智能技术、模式识别技术、传感测量技术、信息通信技术和自动控制技术等，具有不同于一般电力设备的特点和优势。 首先，智能电力设备可以实现故障的自我诊断，并在一定程度上进行自我恢复；其次，智能电力设备能够兼容多种发电方式和不同类型的储能设备，满足用户多样化的用电需求；第三，智能电力设备能够实现与用户的交互，及时响应用户需求；第四，智能电力设备具有非常高的稳定性，能够在极端环境下或者电网发生故障时，依然维持电网的安全运行；最后，智能电力设备能够优化资源配置，降低电力输运成本，提高能源的利用率和经济效益。 2.2 电力设备的电气功能 2.2.1 对电能的质量具备治理的能力 目前，在电网一般会使用智能化的电容器，一方面能使容量的补偿更加精准，缩短补偿响应时间，并且不易受到接入点的电压影响。另一方面能实时跟踪且连续补偿无功功率，并且能对感性和容性两种无功功率进行补偿。相比较以前的投切式的电容器，智能化的电容柜克服了其弱点，并且对无功功率的补偿能力有了很大的提升，使得电网的整体运行变得更加稳定和高效，并且能延长电容器的使用年限。 2.2.2 对三相功率分配补偿 智能化电力设备的终端结构能够对各种原因引起的负荷不平衡分量进行补偿，对三相功率进行再次分配，使负荷均衡化，减少消耗，以防止事故的发生。 2.2.3 加强对谐波治理智能化的电容柜能加强对负荷电流中的各种谐波的治理，使电网的运行变得更加优质，并且满足国家的相关条例与运行规范。智能化的电容柜将瞬时有功无功理论作为运行前提，将谐波进行过滤，保证电网所带谐振得到控制。 3 电力设备智能化的相关问题 3.1 强度电磁干扰 高强度电磁会使电子部件受到干扰，其主要是由于现场大电流开断而引起的。其中涉及的主要有电磁兼容、外部通信接口协议、电子部件的供电电源等相关技术。针对高强度电磁干扰的问题研究，首先应从这些相关技术入手。 3.2 二次线的设计发生变化 通常来说一次设备的控制、信号以及联锁等回路都有着二次接线，这些大量也复杂的二次接线使得人们加大了对二次回路的设计。其中安全和可靠在二次回路的设计过程中占有重要的部分，其也是变电站能够成功运行的关键。而伴随着智能化电力设备的产生和发展，是结束复杂的二次化接线的信号。智能化电力设备更加注重数字化通信的运用，因此在变电站数字化的通信优化研究上力度有所增加。 3.3 与现行的维修规程矛盾 变电站全部采用的是网络化的通信模式，其主要是由于智能化电力设备的发展和应用。同时网络通信模式导致了设备之间不存在相应的断开点，智能化电力设备之间依靠的是软压板的逻辑断开方式。而传统的二次回路相对来说设置了明显的断开点，其在电力设备的维修和调试过程中可以保证一定的安全性。因此智能化技术的发展，对现行维修规程产生了矛盾，这一问题的出现将作为电力设备智能化研究的重点之一。 4 智能电力设备的发展现状 4.1 智能输电设备 传统的输电设备在进行远距离输电时具有可靠性差、输送效率低等缺点，难以适应新型能源发电的间歇性、分布式特点。该需求直接推动了智能输电设备的产生、发展和应用。智能输电设备主要包括以下 3 类。