淺談電力設備智能化

汪延齡

摘 要：伴隨著電網(wǎng)建設管理工作的不斷推進，電力設備智能化發(fā)展結構已經(jīng)成為順應時代發(fā)展趨勢的必然選擇，合理性應用智能化技術，能在提升經(jīng)濟水平的基礎上實現(xiàn)社會利益的全面進步。本文對電力設備智能化時代價值進行了簡要分析，并集中闡釋了智能化發(fā)展進程中的技術支持體系，最后討論了我國電力設備智能化發(fā)展的趨勢，以供參考。

關鍵詞：電力設備；智能化；技術要求；趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.165

在電力設備智能化的背景下，我國開始著手建立有效的智能電網(wǎng)體系，整合傳感技術、信息技術、計算機技術以及自動控制技術等，不僅能夠實現(xiàn)分布式能源電源管理和可再生能源電源接入，也能建立更加系統(tǒng)化的網(wǎng)絡架構體系，真正實現(xiàn)規(guī)劃性系統(tǒng)平臺，保證協(xié)調發(fā)展的基礎上，也能為后續(xù)規(guī)劃運行提供保障。

1 電力設備智能化的時代價值

在電力設備智能化發(fā)展進程中，智能變電站是智能電網(wǎng)體系的重點，也是整體運行結構的根本，要想有效建立數(shù)字化變電站，就要整合數(shù)字化和智能化之間的關系，借助數(shù)字化技術手段完成數(shù)字式信息交換，利用智能化設備功能完成在線檢測以及數(shù)據(jù)分析。

因此，電力設備智能化的前提就是對數(shù)據(jù)的收集和整理，真正建構更加具有時代價值的信息分享機制和處理體系，為后續(xù)實時狀態(tài)信息管理和控制奠定基礎，也為全面建立監(jiān)測模型提供保障。在信息技術、微電子技術以及網(wǎng)絡通信技術等項目共同作用下，要整合技術結構和應用機制，完善更加系統(tǒng)化的示范工程項目，合理性促進數(shù)字化設備的發(fā)展，為智能化管理提供更加系統(tǒng)化的環(huán)境。

國外對于相關標準化的產(chǎn)業(yè)進行了研究和系統(tǒng)化應用，尤其是示范工程項目數(shù)量較多，能借助實踐完成數(shù)字化設備管理和發(fā)展，具有非常關鍵的價值和指導意義。我國在這方面的研究主要集中在變電站設備領域，利用數(shù)字輸出電子式互感器數(shù)字化變電站建立了更加突出的管理體系和管控要素，合理性完成信息收集等工作。需要注意的是，在我國電力設備智能化發(fā)展進程中，電氣設備的狀態(tài)檢修工作也非常關鍵，需要相關部門給予高度重視[1]。

在電力設備智能化發(fā)展進程中，在線監(jiān)測技術以及故障診斷技術都是電氣設備狀態(tài)檢修的根本，需要完善在線監(jiān)測結構后對特征信息予以統(tǒng)籌監(jiān)督。一方面，電氣設備的在線監(jiān)測過程能對故障特征信號進行讀取和處理，并且為后續(xù)故障診斷工作的完成奠定基礎，真正提高診斷項目的基本水平，提升管理時效性。另一方面，近幾年在線監(jiān)測技術不斷發(fā)展和進步，有效融合微處理技術分析和輔助決策技術建立的項目體系日趨成熟，能有效完成信息管理機制、信息診斷機制以及信息評估管理，真正提高控制功能的實際水平，為后續(xù)監(jiān)督管理體系的全面監(jiān)控提供保障。只有合理性完善電力系統(tǒng)和其他項目的綜合管理機制，才能為狀態(tài)監(jiān)測結構和故障診斷結構升級奠定基礎，促進設備智能化發(fā)展流程的全面運行。

也就是說，電力設備智能化發(fā)展進程中，數(shù)字化是前提，狀態(tài)監(jiān)測則是基本的實現(xiàn)路徑，要想實現(xiàn)經(jīng)濟價值的全面優(yōu)化，就要對診斷技術進行完善和處理，有效提升數(shù)字化體系對智能化項目的輔助水平，實現(xiàn)工程設計效果的最優(yōu)化目標。

2 電力設備智能化的技術要求

在電力設備智能化發(fā)展進程中，企業(yè)要按照智能變電站技術導則約束自身的行為，合理性落實電力設備智能化的發(fā)展工作，其中，將電力設備智能化定義為高壓設備與相關智能化組件的結合體，其基本測量機制是數(shù)字化模型，能借助網(wǎng)絡化管理予以控制，最終建立可視化狀態(tài)和一體化功能模塊，真正實現(xiàn)了信息互動化，也為電力設備智能化發(fā)展提供了基本的測量體系、控制元素以及計量基礎，能為實際測定效果進行統(tǒng)籌監(jiān)督。

值得一提的是，常規(guī)化電力設備中，一次設備和二次設備的安裝地點往往距離較遠，因此，需要借助強信號電力電纜或者是大電流對電纜連接進行控制，這不僅會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟費用，也對后期維護產(chǎn)生影響。而在電力設備智能化發(fā)展進程中，設備智能化體系就能實現(xiàn)一次設備結構設計過程和二次設備部分功能。也就是說，在電力設備智能化體系中，能有效一次設備檢測信號回路處理工作和控制操作驅動回路工作，主要是應用了微處理器智能終端，能一定程度上簡化了常規(guī)化電式繼電器以及控制回路的基礎結構[2]。

2.1 設備互動技術

電力設備智能化需要完成設備互動管理，在電力設備智能化發(fā)展進程中，完成設備管理工作的智能化十分關鍵，相關部門也要對技術結構和運行參數(shù)予以分析，合理性判定相應的問題。主要是借助設備事故風險評估過程對電網(wǎng)運行以及設備檢修進行評述，合理性建立相應的診斷方案，以保證整體管理流程和管控效果更加貼合設備應用，減少設備運行故障，要一定程度上提升設備的可用效率，真正減少項目運行過程中的管理成本。在電力設備智能化發(fā)展進程中，真正實現(xiàn)了經(jīng)濟成本和技術發(fā)展成本的合理性平衡，為智能電網(wǎng)建設和優(yōu)化提供了保障。

除此之外，電力設備智能化發(fā)展進程中，能實現(xiàn)設備和調度系統(tǒng)之間的互動，充分發(fā)揮智能設備的管理時效性，提升管控效果的基礎上，滿足管理流程的基本要求。需要注意的是，在電力設備智能化結構內，智能設備能夠提供設備故障的幾種不同幾率預報，合理性分析設備狀態(tài)的基礎上，對調度系統(tǒng)進行統(tǒng)籌觀測，保障管理模型和管理效果都能得到優(yōu)化。最重要的是，在設備狀態(tài)檢修過程中，電力設備智能化能為電網(wǎng)調度增加更加有效的決策維度，確保相應的管理項目和參數(shù)結構體系都能發(fā)揮其實際價值和意義。

2.2 高級化應用

在電力設備智能化發(fā)展進程中，智能設備能擺脫傳統(tǒng)結構和運行管理要求的束縛，合理性建立相應的管理標準和運行體系，并且能為傳統(tǒng)設備進行可靠性轉變，有效對電網(wǎng)進行實時的可靠性管理，確保能從根本上提高我國電網(wǎng)運行的智能化水平，也能對設備的使用壽命予以預測，合理性建構更加系統(tǒng)化的處理機制和運行維護體系，確保能從電網(wǎng)大視角的角度分析設備管理效果，也能提升壽命周期的成本管理價值，真正實現(xiàn)電力設備智能化的目標，確保管理流程和管控效果都能符合預期，也為電力設備智能化發(fā)展提供保障[3]。

2.3 一次設備重組

在電力設備智能化發(fā)展背景下，智能化一次設備形成了全面升級的結構，主要是功能元件和智能綜合元件共同作用，具備以下功能：

第一，測量功能，能借助一次設備對相關參數(shù)進行智能化測定和分析，有效形成參數(shù)體系，從而完成智能化數(shù)據(jù)收集工作。

第二，控制功能，能合理性管理相應體系和運行標準，確?？刂平Y構和控制效果都能貼合實際需求。

第三，保護功能，應用智能化技術能完善一次設備自我保護的水平，減少外界因素對設備造成的損害，一定程度上延長一次設備的使用壽命，提高整體管理價值，減少初級成本投入。

第四，計量功能，能對相關數(shù)據(jù)進行智能化測算和計量分析，借助實時監(jiān)測過程形成測量項目。

第五，監(jiān)測功能，對于電力設備智能化而言，智能化監(jiān)測工作是最關鍵的項目，能有效建立智能化實體管控效果，并且完善管理標準和管理流程，減少監(jiān)測難度的基礎上，為后續(xù)管理水平的全面優(yōu)化奠定基礎[4]。

除此之外，在智能開關設備管理項目中，在一次設備本體內嵌入智能化單元，能有效和二次回路進行連接，合理性完成串行管理以及光纖匯總，能一定程度上避免硬接線問題造成的影響，提升管理流程的時效性和設備監(jiān)督的質量。最重要的是，在一次設備智能化升級后，能完成變換過程、信號測量后預處理過程以及總線保護指令等，在完善技術體系的基礎上，就能對不同信號項目進行傳遞和判定，有效建立及時性保護過程和監(jiān)控過程。只有將設備操作智能化管理機制和開關電器元件運行管理機制結合在一起，才能提升監(jiān)控單元的管理水平，確保分辨不同運行狀態(tài)的基礎上合理性對差異化輸出控制命令予以監(jiān)督，確保合閘特性管理過程更加有效，也能有效落實遠方遙控管理以及控制操作過程，真正實現(xiàn)了自動化分析的目標，能從根本上建構貼合時代發(fā)展需求的電力設備智能化項目[5]。

2.4 集成化技術

在電力設備智能化體系內，智能化變壓器的應用較為普遍，且能實現(xiàn)多種傳感器集成化管理，其中，主變本體要配備相應的智能化接口，能一定程度上合理性采集主變本體的相關信息以及數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)處理工作。與此同時，相應的設備元件也能完成主變非電量保護，并且能在傳統(tǒng)非電量保護項目基礎上建立有效的數(shù)字化保護機制，確保能借助相應的設備運行要求，合理性提升各個元件的應用效果。其中主要包括變壓器繞組、鐵芯、套管以及有載開關等，能合理性建立變壓器運行電壓系統(tǒng)，為負荷電流運行工作提供保障，尤其是能合理性收集本體需要的自身狀態(tài)診斷功能模塊，為后續(xù)操作管理水平的優(yōu)化奠定基礎[6]。

3 電力設備智能化的應用

在電力設備智能化不斷發(fā)展的背景下，我國相關研究部門也在不斷深入整合技術結構和運行模型，以保證能減少變電站運行過程中的問題，實現(xiàn)電網(wǎng)壽命的延長，并且在相關技術結構研究方面也予以調控和監(jiān)督。

第一，電子式互感器的應用。在電力設備智能化發(fā)展背景下，合理性應用技術體系建立更加系統(tǒng)化的設備監(jiān)督維護機制，對于全面推進智能化發(fā)展具有非常重要的意義和價值，也是維護電力設備自動化的根本。尤其是電子式互感器的應用，能一定程度上解決了傳統(tǒng)互感器運行過程中的飽和問題、鐵磁諧振問題等，并且從環(huán)保管理的角度出發(fā)，有效將環(huán)保理念、節(jié)能理念以及以人為本的理念進行融合和升級，積極建構系統(tǒng)化運維管理機制。需要注意的是，在電子式互感器應用項目中，因為設備運行范圍和價值的不斷擴大，能科學化實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)保效益的三位一體管理框架，實現(xiàn)電力設備智能化的全面和諧化發(fā)展。

第二，光纖電纜，傳統(tǒng)的電網(wǎng)體系內，二次控制電纜數(shù)量較大且應用范圍較廣，在電力設備智能化發(fā)展進程中，合理性利用光纖替代傳統(tǒng)二次控制電纜，能夠在提升傳輸效果的同時，節(jié)省大量的有色金屬，對能源管理和系統(tǒng)化應用開發(fā)具有非常重要的意義和價值，也能有效減少變電站內二次接地過程中出現(xiàn)的銅排，真正實現(xiàn)了不可再生資源的管控目標，合理性優(yōu)化管理水平。

第三，設備重組，在電力設備智能化發(fā)展進程中，智能化運行技術能有效完成設備整合處理過程，并且能借助就地安裝的操作過程減少建筑面積，一定程度上提高了能源和資源的利用效率，也為土地資源保護創(chuàng)設了良好的條件。

第四，智能開關，這是近幾年應用較多的智能化電力設備，主要是秉持全壽命周期理念，能在提升可靠性的基礎上，確保設備可用率得以全面優(yōu)化。需要注意的是，電力設備智能化項目中能完成實時監(jiān)測，減少突發(fā)事件造成的經(jīng)濟損失，并且避免了傳統(tǒng)大量硬線連接的情況，為遠程控制提供了便利[7]。

4 結束語

總而言之，電力設備智能化是順應時代發(fā)展的必然趨勢，相關部門要結合節(jié)約環(huán)保理念以及技術革新理念積極實現(xiàn)智能化項目研發(fā)，一定程度上提升電力設備的智能化水平，完善設計思路和方案的基礎上，促進我國電網(wǎng)管理產(chǎn)業(yè)的和諧化發(fā)展。

參考文獻：

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