电力一次设备的智能化设计研究

谢鉴

摘 要：由于社会的进步与发展，科学技术也在不断进步与发展，科学技术融入了生活中的各个领域已经成为了社会发展的主要趋势。在电力系统中科学技术的融入为电力行业的发展带来了新的思路。电力一次设备是电力系统中重要的组成部分，将现代化的科学技术引入电力一次设备中实现电力一次设备的智能化，更好地进行输配电工作。本文首先对电力一次设备职能化设计进行概述，并且研究了电力一次设备智能化的设计，并对电力一次设备智能化设计的前景进行展望，希望能够为电力以此设备智能化设计提供思路。

关键词：电力一次设备 智能化设计 智能化设计应用

中图分类号：F426.61 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）09（b）-0026-02

随着信息技术的不断发展，信息技术与社会中的各行各业相融合已经成为了社会发展的必然趋势。电力一次设备主要负责发电、输电与配电工作，是电力系统中重要的组成部分。将科学技术引入到电力一次设备中，实现电力一次设备智能化，对电力行业的发展有着重要的作用。

1 电力一次设备智能化设计概述

1.1 基础条件

传统的电力系统一次设备的设计使用方式是总线与拓扑机构相连接的方式，在通讯协议中传输数据时一直遵守着向下兼容的原则。但是随着科学技术的进步与电气行业自动化的发展，电网传输与机电一体化、控制系统的芯片嵌入方式都有了较大的变化，可以完成终端设备链条独立的监测与控制。以设备系统中的拓扑结构为基础，通讯协议中的关键组成部分是现场总线，其中包括了硬件与软件两个组成部分，例如现场的控制器与人机界面计算等内容。大型现场总线体系的通讯协议要有着较大的兼容性，进而能够将控制器与控制装置安装在智能化的系统中，完成一次设备的整体掌控。此项技术的发展，是电力一次设备智能化的技术基础，实现现场的实时监测与终端控制，在二者之间形成反应速度较快的通道，完成智能化的控制[2]。

1.2 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]。

2 电力一次设备智能化设计应用

电力一次设备最重要的应用场所是变电站，变电站的主要设备是由一次设备与二次设备共同组成的，本文中电力一次设备智能化的设计主要以变电站中的一次设备为主。

变电站主要的组成设备包括电力一次设备、电力二次设备。电力一次设备主要有母线、互感器、断路器等。二次设备主要包括了辅助系统、自动化系统以及智能组件。电力一次设备的智能化对变电站智能化有着重要的意义，电力一次设备的智能化设计主要按照精准的信息接口地址进行的，可以实现信息的自动保护、一次设备运行状态的监控、一次设备的自我调节，并将这些功能融为一体，为电网中信息应用提供保障，对电力系统的电力传输进行集中监控与自我调节。

2.1 自动监控调节系统

在变电站中的电力一次设备的智能化，有着较为完善的自我运行以及自我监控的系统，根据外部的环境进行自我调节功能。自动监控调节系统能够在运行的过程中对电力一次设备出现的故障进行有效监控。在自动监控调节系统中设定运行的标准参数范围，一旦发现电力一次设备在运行过程中数据异常，监控系统能够找到异常数据的源头，能够为一次设备维修人员提供精准的数据支持，提高了维修的效率。自动监控调节系统在电力一次设备中能够被灵活应用，在规格较大的间隙发电中能够有效接入。

2.2 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。

2.3 智能组件

智能组件是电力一次设备智能化的重要组成部分，智能组件在投入使用的过程中不能影响到电力一次设备的正常运行；智能组件在应用的过程中要对电力一次设备在运行过程中的数据进行实时的传输、监测、处理，要充分地发挥智能组件的报警功能与自检功能，增加智能组件的灵敏度以及抗干扰能力；要完善智能组件在监测过程中数据的准确性以及可靠性。

2.4 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。

3 一次设备智能化设计未来发展趋势

目前电力一次设备智能化的设计方案大多基于设备实际的使用场所，在智能化设计的过程中网络的通讯功能可以全面实现，总线的配置与通讯协议的标准相符合，实现了一次设备与信息平台，用户终端之间的通讯畅通。在电力一次设备智能化设计时，总线的所有节点使用实时数据库的形式，能够对每一个节点范围内电力一次设备运行的状况进行实时的数据监测。设备的实时控制系统能够时间出具共享，降低数据传输过程中的成本，增加数据传输的效率。电力一次设备智能化设计主要有两方面的内容：一是一次设备内部的构件；二是电力智能化系统的设计。在未来电力一次设备智能化设计中，如何协调二者的关系，保障电力一次设备智能化工作的顺利开展。

4 结语

综上所述，电力一次设备智能化是我国信息发展的产物，通讯技术的发展是电力一次设备智能化设计的前提条件，电力设备智能化设计改变了传统电力系统的结构，使用更加简化的系统对设备在实际运行中的数据实时监测，并分析数据结果及时的反馈，增加了数据信息传输的效率。在电力一次设备智能化未来的發展中不仅要注重电力一次设备内部构件的智能化发展，还要注意电力一次设备智能化信息系统的发展。

参考文献

[1] 温铁明，王壮，申晓慧.电力一次设备的智能化设计及发展探析[J].黑龙江科学，2017，8（21）：72-73.

[2] 周彬.研究电力一次设备的智能化设计及其发展[J].科技与创新，2017（21）：50-51.

[3] 陈心宇.浅析电力一次设备的智能化设计及其发展[J].企业改革与管理，2014（20）：122.