电气设备智能化技术在智能变电站的应用.docx

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1、电气设备智能化技术在智能变电站的应用摘要：随着我国电力系统的飞速发展，对智能电网的自动控制技术需求越来越迫切，在发电、输电、配电、用电的各个环节应用智能一次设备和现代自动控制技术成为未来电网发展研究的热点。结合智能化变电站的建设，探讨变电站智能一次设备的配置与测控的方法和步骤。关键词：智能电网；智能化设备；自动控制0引言2009年5月国家电网公司在特高压输电技术国际会议上提出了建设以特高压为骨干，以智能化为手段的中国智能电网概念和目标，智能电网中各领域的研究成为我国和国际电力发展的新热点。智能电网的发电、输电、变电、配电和用电等各环节，通过发电机、变压器、开关、输

2、电线路、电力变换和补偿等一次设备结成网架，通过通讯、信息和计算机技术构成高速、互动的信息平台，通过控制理论和算法实现自动调控和优化配置。因此结合信息化的智能一次设备和自动控制技术成为智能电网建设的主要研究内容。通过一套完整的基于标准的体系架构，对设备进行在线测控、保护、调度、控制等，以保证电力一次设备安全、稳定、可靠和经济运行，保障和改进电力质量和安全。自动控制技术、电力电子技术一直是电力系统最为活跃的发展方向，追求实现电压、有功潮流、无功潮流等的平滑控制，提高系统稳定性、系统传输功率和电压质量。结合智能电网构建要求，这两项技术将进一步更新发展，装备电力一次设备，

3、将原有的电力系统自动化技术上升到构建坚强、自愈、清洁、经济、集成为特征的柔性电力网络系统。1智能电网的概念和目标智能电网的概念先期由欧美国家提出，欧洲于2005年正式成立智能电网(SmartGrids)欧洲技术论坛，2008年美国能源部的报告也开始使用SmartGrids名词。智能电网的定义虽然每个国家各有不同，但基本都是引入信息化技术，在能源开发、转换、传输、供应、交易和使用的各个环节，利用智能设备，通过智能控制实现精确供电、互补互动，达到提高能源和设备利用率、安全可靠灵活供电、节约成本和环保的目标。在特高压输电技术国际会议上提出的我国智能电网概念为，以特高压电

4、网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充分满足用户对电力的需求和优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性经济性、满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展等为目的，实现对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务。因此我国的智能电网有不同于国外的鲜明特点，它是以坚强的网架建设为基础，以控制为手段，进行电力流、信息流、业务流高度融合，全面涵盖发、输、变、配、用、调各个环节，实现信息化、数字化、自动化、互动化。于是以信息化、数字化为基本环

5、境条件的智能一、二次设备及其控制研究成为实现自动化、互动化的关键。2智能一次设备的发展状况以信息化技术为突出特征的智能电网，硬件基础是电力一次设备，实现一次设备智能化成为构建坚强智能电网的基本条件之一。电力设备智能化技术，目前主要是利用电子或光纤传感器、微处理器和数字通讯技术，对设备运行状态、设备健康水平进行状态观测和评估，实现状态可观性。信息采用标准协议，借助快速通讯网络，上传至各控制层，在一定的智能控制层，按照最优控制理论和算法，形成控制信息和决策，再回馈到智能一次设备，完成设备动作如此实时进行监控、决策和动作行为，实现电网互动化，实现优化控制和坚强自愈。智能

6、一次设备目前的主要研究内容和技术发展方向如下。1)一次设备智能化。将二次设备的功能尽量就地实现，测、控、保护一体化，既节省了大量的电缆，又简化结构。即采用标准协议和架构，将一次设备建立为可测可控的电力系统智能节点。如目前的智能开关、智能互感器等。2)重要电力设备的在线监测。这是目前另一个发展热点，发电机、变压器、断路器等设备的多元在线监测研究正在展开。以综合监视设备实时运行状态为基础，进行大量的失效机理和可靠性研究，实现故障在线诊断和健康评估，延长设备的预试和维修保养周期，提高利用率，努力由定期检修转向状态检修。电力企业和各科研单位正在加紧这项技术的研究应用。3)

7、光电式互感器。作为电网中不可缺少的重要设备，传统的电磁式互感器绝缘要求高，二次不可开路或短路，有磁饱和问题，设备体积大，不能直接与微机化计量及保护设备接口。国外和国内已经研究并投入应用的光电式互感器，绝缘性能优良，二次电流安全可靠，无磁饱和和铁磁谐振现象，频带宽，动态范围大，适于在电力系统中进行数字化信号处理。目前正在着力解决其精度不高、温度对稳定性影响和使用寿命等问题，可能很快会成为智能电网的标准配置设备。4)电力电子技术的应用。电力电子技术是连接弱电和强电的桥梁，利用大功率电力电子器件二次系统对次能量的快速控制能力，实现电力潮流的灵活控制、提高系统稳定水平和提

8、高输电能力