(国核电力规划设计研究院有限公司 100095)
摘要:变电站属于电力系统中不可缺少的一个组成部分,在智能电网的建设过程中,变电站电气一次设备的智能化占有十分重要的地位,但是对电气一次设备进行智能化是一个十分艰巨的过程,必须与各种技术相结合,例如信号处理技术、电力电子技术等,其次,还要解决智能化系统自身存在的问题,因此说要实现变电站一次设备的智能化,需要进行不断努力。
关键词:变电站;电气;一次设备;智能化
智能电网是现阶段我国电力事业发展的重要方向。经过技术人员的攻关,变电站中的二次设备已经基本上实现了智能化,但是一次设备却迟迟未能实现,尽管有些一次设备已经初步实现了智能化,但是由于一次设备过于传统,有些技术性的难题难以解决,比如设备模拟信号现阶段还未能真正的实现数字化,由此可能变电站电气一次设备要想真正的实现智能化还有相当大的难度,有待各方面人员的极力支持与配合。
1变电站电气一次设备的智能化
目前,变电站中的最主要的一次设备包括变压器、互感器以及可控电抗器等,这些设备的智能化的实现,可以通过对其终端的智能化改造和升级来实现,也可以通过对其智能化模块的增设来实现,即通过对现有的数据的在线搜集和分析来实现。
1.1电力变压器的智能化
变压器作为一种重要的变电站的运行设备,其最重要的功能就是可以实现对人们的用电安全的保证,所以要想实现对变电站内的一次设备的智能化改造,首先要对变压器进行智能化的升级。
①传统变压器的智能化
以往的变压器设备在使用的过程中,为了实现对线路内的电压的准确输出,采用的是智能保险丝的方式,并且是通过对电阻和发光二级管的为串联来实现的,这种方式在应用中的最大的问题和隐患就是保险丝比较容易在各种温度高的情况下或者电流过大的情况下烧断,严重的影响了系统的运行质量。所以,有关部门应该重视对保险丝的智能化的管理,实现对故障排除后的自动恢复。在智能化控制变压器的前提下,还可以通过对其他设备的自动化管理来实现智能控制,不仅可以实现对恶劣环境的有效应对,还能够根据自身结构和能力的增强,来实现对终端控制系统的构建,这样就可以实现变压器在运行的过程中具有更强的稳定性和安全性,更符合现代变电站的运行需要。
②电力电子变压器
电力电子变压器。作为一种新型的变压器,电力电子变压器要优于传统的变压器,其主要是融合了电力电子技术以及其他方面的先进技术,能够实现电压、相位、幅值的自动转换。在应用电力电子变压器后,可将AC/AC、AC/AD/AC之间进行转换,能够使用直流电压,实现能量的转换和控制;根据它的功能,可以进行自我监控、自我保护、无功补偿等,不必添加额外的设备。由于电力电子器件的体积小、质量轻等特点,在航天、航空等领域应用相当广泛;而且在智能电网中,分布式电源系统不断的增加,使电力电子器件能够灵活地分布在这个系统中。因此,作为新型的变压器,电力电子将得到更大的发展。
1.2互感器智能化
互感器作为变电站中的一个重要组成部分,自我诊断、准确测量与安全是它的三大重要功能。通过对国际电工委员会制定的相关标准进行了解可知,电子式的互感器主要是由全部光电式互感器与其它使用电子设备的互感器组成。激光供电型110kV光电电流互感器主要采用了信号转化技术,采用光纤进行传输,因此范围广、测量频带宽、电磁干扰小、绝缘性高等是它所具有的特点。电力系统光
学电流互感器主要使用零和式光学电流传感技术,高电磁兼容性、强绝缘性、保护输出优质、高精度都是它所具备的优点,因为能够进网进行使用,因此在电网系统中被大量应用。
1.3开关设备智能化
①智能断路器
高压断路器是电气设备智能化的基础设备,其功能是控制电力系统安全运行和保护设备。
断路器智能化需要结合最近的传感技术、微电子技术和信息技术,才能让系统的可控操动达到最好的效果。和传统的断路器相比,智能断路器集合了计算机系统和传感装置,在功能上能够进行智能化控制、状态监测和诊断功能等。随着真空技术、新工艺、新材料和新操动技术的发展,使得真空断路器的容量越来越大,电压也相对较低,体积也较小,智能化程度也越来越大。
②智能开关组合
智能开关组合属于智能控制中最为关键的设备,它将电力电子技术、微电子技术以及新型传感技术相结合,最终实现智能化控制。为了能够在智能电网中进行更好的控制,要为智能开关组合提供更好的数字化平台,促使其能够进行自我参数检测、就地评估与实时评估。
2变电站电气一次设备智能化需要解决的问题
在电气设备的智能控制的过程中,不仅要实现对电子信息技术的应用和管理,还要实现对管理技术的合理应用,只有这样才能协调好各个系统之间的稳定性和科学性,才能实现智能化技术的功能的最大化。目前来看,我国的变电站的电气一次设备在使用的过程中,已经实现了对软件的数字化升级,但是由于以往的变电站的管理模拟信号的限制,在实际的应用过程中,还存在模拟信号的转化的困难和障碍。所以,要想实现对电网的智能化的升级和改造,首先应该从电网的电气一次合设备的智能化入手,分析和研究其中存在的落实问题,着重对设备的遥信和遥控等功能进行智能化的处理。
2.1技术方面的问题
目前我国变电站电气一次设备还未完全的实现智能化,这主要是因为有很多技术方面的问题未能解决,很多核心技术还处于攻关阶段,因此现阶段我国一次设备智能化并未没有达到预期效果。尽管我国可以通过引进国外的先进技术来解决,但是这不仅需要花费大量的购买专利的成本,同时还需要将购买的技术与我国国内变电站电气一次设备情况有效的相融合,这也需要耗费一定的人力与物力。再加之,有些技术方面的问题,是世界性的难题,即使是发达国家有需要攻关。
2.2推广问题
一次电气设备的种类多种多样,每种电气设备的使用年限都千差万异,例如高压电气设备的使用年限要长于电子设备的使用年限,再加上一次设备在实现智能化之后,价格也得到了很大的提升,因此具有较高的推广难度。因此相关技术人员要对电气设备的材料进行一次性的改善,提高新型技术的使用度,延长电气设备的使用年限,通过这样的方式最终达到电气设备智能化的目的,进而对其进行进一步推广。
2.3智能化系统方面的问题
尽管有些变电的电气一次设备已经实现了智能化,构建了相应的智能化系统,但是智能化系统本身并不完善,还存在着多方面的问题,比如断路器跳闸方式是否合理、电源供电是否安全等,都还处于未知阶段。为此,智能化系统应用的过程中,必须采取抗干扰措施,保证智能化系统正常的运行。
结语
现阶段,我国电力事业的发展正不断朝着智能电网的方向发展,通过相关技术人员的不断努力,我国变电站的二次电气设备基本实现了智能化,但是一次设备却还没有完成。虽然某些一次设备也实现了初步智能化,但是出于一次设备的传统性,还有许多技术性的问题需要技术人员攻克,因此要想真正实现变电站电气一次设备的智能化,需要各方面的人员进行极力支持。
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