韦红杰 张立军
山东网源电力工程有限公司 山东 济南 250000
摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。智能变电站是具有环保、先进、稳固、集成、节能等高级应用功能的现代变电站，智能变电站作用的发挥有利于提升电力生产和使用效率。以智能变电站基本定义和主要特性为切入点，切实做好电力智能化设备应用，深入挖掘能力优势。本文就智能变电站中电力一次设备的智能化设计及发展展开探讨。
关键词：智能变电站；能源；电力；变电一次设备
引言
进入21世纪以来，人们的物质生活和精神生活在质量上逐渐提高，旧的能源系统已经满足不了人们的需求，在外部供求市场的压力下能源系统也发生了变化。电力自动化是能源改革的重要组成部分，变电一次设备的智能化适应与发展对整个能源的建设与发展具有重要影响。
1智能变电站的结构
智能变电站设备主要由过程层、站控层、间隔层构成，过程层主要用于实时检测电力的电气量，对操作控制进行驱动与执行，检测电力设备的实际运行状态参数;站控层的任务是利用网络的汇总功能，对全站实施数据信息的监控，刷新数据库，登陆历史数据库，并且按照历史数据库的登陆记录输送数据，确保控制中心或调度中心数据的及时性和准确性;间隔层是对被隔间过程层中的实时数据信息进行的汇总，能够对一次设备发挥出保护控制的基本功能，将本隔间之内的操作闭锁完成之后，进行相应的数据采集工作，控制命令和统计运算工作，间隔层具有承上启下的通信功能，是对过程层和站控层通信功能的连接，它具有对过程层相关设备在线组态、在线维护和参数功能修改等。为了确保网络通信的及时性和可靠性，必要时可采用双扣全双方式进行上下网络接口的连接。过程层设备实现了一次设备与二次系统之间的联系，并向间隔层提供了准确的一次设备数据，完成站控层和间隔层对一次设备的调节和控制等功能，进一步完成一次设备保护、控制、测量及检测等功能。状态可视化、信息互动化、控制网络化等是智能组件的主要特征，智能组件融合了间隔层与过程层的部分功能，兼具计量、测量、保护、控制及检测的部分或大部分功能。随着科技的发展，我们将智能组件与一次设备进行有机结合，这种做法推动了高压设备智能外置组建和内嵌部分，想实现一次设备智能化，必须做好智能组件工作。
2电力一次设备智能化设计的内容
2.1基础条件
目前，通常的工程设备设计所采用的都是通过总线加以连接的拓扑结构，而在通讯协议上，数据间的传递则采用的是“向下兼容”的原则。但随着电气自动化的进一步发展，网络通讯的机电一体化和芯片嵌入的标准都发生了很大的改变，已经能够实现终端设备链条的独立测控。由此可见，根据设备系统的拓扑结构，现场总线作为通讯协议的重要一步，要包含硬件和软件两个部分，在现场控制器和人机界面挂历计算机这两个方面都要考虑。目前，大型现场总线体系需要有强大兼容性的总线通讯协议，从而将控制器、控制装置和仪表等设备串入到体系中，实现对整体设备的掌控。
2.2内容与特点
因为目前电力一次设备系统是通过一个小型的PLC系统对嵌入式控制装置与高低压变配电设备进行融合，实现电力一次设备的控制。在电力一次设备智能化设计的过程中，二次信号、计量保护系统与自动控制系统之间的互联是不需要进行进一步的考虑。在设计的过程中主要考虑的是设备使用的过程中的实际操作要求。在电力一次设备智能化系统设计的过程中要考虑到仪表系统的设计，传统电力系统的电力设备设计与电力设备智能化之间的设备没有重叠的部分，这种关系已经落后于时代的发展，无法满足电力系统的要求。所以在智能化设计中对这种弊端进行了改进，对传统的设计方案进行的简化，增加了电力一次设备的使用率，增加了电力系统的实用性。
3电力一次设备智能化设计应用
3.1自动监控调节系统
变电一次设备的创新使其具有更好的自调节和自监测功能，能够自动实现外部环境的自动监测。主电力系统的自动控制系统在功能上的有效干扰是标准运行的参数。一旦在运行中检测到电气设备的异常数据，监控系统就能找到异常数据的来源，为一次设备维修人员提供准确的数据支持，提高维修效率。该自动监测系统可灵活应用于一次供电系统。
3.2智能化信息平台建设
智能化信息平台是电力一次设备智能化的保障，在电力一次设备智能化设计中发挥了重要的作用。智能化的信息平台是电力一次设备智能化的核心，控制了电力一次设备的自我调节系统、智能组件等智能化设备。在一次设备运行的过程中，自动监测调控系统的响应数据会反应到信息化的平台中，信息平台对电力一次设备运行过程的数据进行实时的监测，完善在线监控的数据库信息，可以及时地发现一次设备在运行过程中的异常数据，传输到用户的终端，方便维修人员及时地了解设备的运行状况。维修人员根据信息平台提供的数据信息，快速找到故障发生的位置，提高了故障处理的效率。
3.3智能组件
智能元件是最重要的元件，它不影响一次电源系统的正常运行。智能组件的应用是指对数据传输过程中的实时监控和处理。大大提高了灵敏度和抗干扰能力，为了提高智能组件的数据的准确性和可靠性，必须对智能元件进行监控。
3.4变压器自动监测
变压器自动监测，智能变电站主变压器自动监测要使用的油色谱主要可以分为过热型、放电型、油绝缘纸过热性。局部放电监测能够反映油中气体放电以及电晕等缺陷，微水监测能够对油受潮的问题进行监测。目前对变压器状态的自动监测技术取得了一定的进展工作，使监测系统成为了一个独立自主的监测体系，实现了对变压器各部分的构建实时监测。例如，过热型监测方式，一旦数据出现异常，其中的油温过热导致电阻增大，达到一定程度后进行自动报警。变压器智能化的核心是专家诊断系统，主要通过信息平台中的大量数据，对智能化系统运行中的问题进行分析与研究，实现电力一次设备运行状态的智能化诊断，在此过程中要考虑传感器的寿命，对传感器进行定期的检查。
4电力一次设备智能化的未来发展
现阶段，这种新型的设计方案已经在现场设备中投入使用，而且已经取得了一定的效果，电路终端设备的功能都得以体现。施工现场的总线装置完全符合通讯协议的标准，并实现了设计方案中所计划的通讯功能，现场总线的所有节点设备上也都采用了分布式的实时数据库形式，增强了独立模块的抗干扰能力。除此之外，在整个系统中，设备控制系统作为非常重要的一部分，具有成本低、数据共享快、高效、可靠的特点。因此，为了实现预期功能，要求对设备进行电气系统和相关程序的设定，从而明确系统的整体设计。
结语
综上所述，随着经济的快速发展和科学技术的不断进步，人们的物资生活和精神生活需求越来越大，企业生存和发展的压力也越来越大，对技术改革和技术创新倍受重视，因此，电力一次设备智能化发展，提升企业价值的同时，促进了变电站安全、高效、智能运行，更好地为国民和社会提供服务。
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