變電站一次設備數(shù)字化特征和實現(xiàn)

摘要：與傳統(tǒng)的一次設備相比，數(shù)字化的變電站一次設備不僅可以提高自身的可靠性以及安全性，還可以為系統(tǒng)帶來更加豐富的數(shù)字化信息，有利于智能化電網(wǎng)的建設和發(fā)展。本文首先介紹了幾種主要的變電站一次設備，然后分別對變電站一次設備的數(shù)字化特征以及變電站一次設備數(shù)字化的實現(xiàn)進行了敘述，有利于我們認識到數(shù)字化設備的優(yōu)點，有利于未來數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：變電站 一次設備 數(shù)字化

在現(xiàn)如今的學術(shù)界內(nèi)，并沒有對數(shù)字化的變電站一次設備進行嚴格定義，只是大致將其概述為：信息技術(shù)、電力技術(shù)以及電子技術(shù)相互融合進傳統(tǒng)的變電站一次設備中，利用數(shù)字化信息進行智能型診斷，具有控制網(wǎng)絡化、測量數(shù)字化、狀態(tài)可視化以及信息互動化等特征的高壓型設備。

1 變電站一次設備

1.1 變壓器

對于變壓器來說，其采用的是電磁感應原理來實現(xiàn)交流電壓改變，變壓器是變電站中基本設備，主要功能有：電流變換、電壓變換、隔離以及穩(wěn)壓等。

1.2 高、低壓開關(guān)

變電站中的高、低壓開關(guān)主要有斷路器以及隔離開關(guān)。其中，斷路器還可以分為低壓的斷路器以及高壓的斷路器兩種類型。而隔離開關(guān)可以在檢修設備的過程中起到比較好的隔離功能，從而確保檢修員的人身安全。

1.3 電流互感器和電壓互感器

對于電流互感器來說，其主要作用是將大數(shù)值的一次性電流轉(zhuǎn)換成為小數(shù)值的二次性電流，進而確保電路安全。與此同時，與電流互感器工作原理一樣，電壓互感器可以將一次性電壓轉(zhuǎn)換為100V的或者更低的二次性電壓，從而保護了測量電壓的一些裝置。

2 變電站一次設備的數(shù)字化特征

2.1 數(shù)字化的獲取、傳輸以及使用狀態(tài)參量

對于某些需要進行重點關(guān)注的狀態(tài)信息來說，需要對其進行數(shù)字化的采集、傳輸和使用，同時，建立起較為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型以及通信平臺，從而對設備狀態(tài)實行監(jiān)測與分析，進而為設備的運行、管理、風險預警以及檢修等工作提供決策。變電站一次設備的數(shù)字化屬于變電站智能化建設的基礎與前提。

2.2 信息間的交互以及網(wǎng)絡化控制

數(shù)字化的變電站一次設備擁有數(shù)字型接口，不僅能夠按照數(shù)字方式為設備提供一些狀態(tài)信息，還可以利用計算機網(wǎng)絡技術(shù)以數(shù)字的方式對其進行控制。與此同時，數(shù)字化的變電站一次設備還可以同其他的設備進行參數(shù)交換，并利用網(wǎng)絡化通信技術(shù)實現(xiàn)設備之間的通信，進而取代傳統(tǒng)形式中的硬接線。

2.3 進行自我診斷和監(jiān)測

數(shù)字化的變電站一次設備具有自我診斷和自我監(jiān)測功能，能夠?qū)Ω鞣N危害到其自身運行狀態(tài)的變量進行監(jiān)測，同時，它還可以對自己的健康狀況以及潛在風險進行科學評估。通過監(jiān)測以及診斷所獲取的信息可以和調(diào)度決策系統(tǒng)進行直接關(guān)聯(lián)，進而方便調(diào)度員依據(jù)設備的實際狀態(tài)對其運行方式進行合理的優(yōu)化，從而實現(xiàn)智能化管理電網(wǎng)的愿望。

2.4 自我適應能力

數(shù)字化的變電站一次設備可以依據(jù)系統(tǒng)的實際工作狀況對設備自身進行自我適應與調(diào)節(jié)，從而使得設備的狀態(tài)達到最優(yōu)水平，例如一次設備中的智能開關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制，利用自我適應能力進行開斷控制，從而獲得最佳的效果，延長開關(guān)的相應壽命。

3 變電站一次設備數(shù)字化的實現(xiàn)

3.1 設備數(shù)字化的研制

對于智能化的變電站來說，要想實現(xiàn)數(shù)字化的過程層數(shù)據(jù)，就需要依賴一次設備，也就是說，傳統(tǒng)的變電站一次設備已經(jīng)被擁有數(shù)字型接口的開關(guān)、互感器以及變壓器所取代。這些設備可以進行高精度地測量工作，并且能夠為變電站的二次設備帶來信息保障。為了方便，在實際的生產(chǎn)過程中，上述設備就已經(jīng)按照數(shù)字化要求進行了研制，例如使用高精度的電子式互感器來替代電磁式互感器、 在設備內(nèi)安裝分布式監(jiān)控傳感器等等，這些數(shù)字化設備不僅具有附加功能，還擁有監(jiān)測功能。

3.2 對傳統(tǒng)的變電站一次設備進行數(shù)字化改造

現(xiàn)如今，許多系統(tǒng)內(nèi)仍然具有大量的非數(shù)字化設備，為了將非數(shù)字化的設備徹底改造成為數(shù)字化的設備，我們可以在設備附近安裝智能型終端。我們知道，智能型終端不僅可以對變電站一次設備所輸出的信號進行采集，還可以利用硬接線來操控相關(guān)設備。一般情況下，數(shù)字化的變電站一次設備依據(jù)自身需要的實際數(shù)據(jù)信息，設計自身的監(jiān)測功能，并不時地提供設備運行以及健康等信息，這些信息通過智能型終端進行信息共享。

4 結(jié)語

通過上面的敘述我們了解到，同傳統(tǒng)的一次設備相比，數(shù)字化的變電站一次設備不僅可以提高自身的可靠性以及安全性，還可以為系統(tǒng)帶來更加豐富的數(shù)字化信息，進而促進變電站一次設備的智能化管理，為建設智能化的電網(wǎng)做好基礎。數(shù)字化的變電站一次設備能夠給智能化的電網(wǎng)帶來比較重大的變革。

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