智能變壓器自適應運行的研究

徐占寶 田文慧

（1.保定天威集團特變電氣有限公司，河北 保定 071056； 2.保定保菱變壓器有限公司，河北 保定 071056）

我們都知道智能變壓器其至關重要的意義，就在于能夠控制發輸配電系統中的電流、能夠主動調節電流的輸送。因此它也理所當然的成為了電網領域最為核心的技術領域和空間。現代社會已經全面進入到智能電網時代，因此作為智能電網核心的智能變壓器技術（包括生產、運行、維修）也開始受到了充分的行業認可及重視。對智能變壓器而言，其運行狀態以及負荷狀態是變電站相關信息中最為重要的，因此如何保證智能電網變電站正常運行，進入自適應運行狀態就十分具有研究價值。

1 智能變壓器的基本概念

1.1 什么是智能變壓器。所謂的智能變壓器，指的是通過以傳感器為核心部件，能夠充分采集自身所有相關運行狀、控制狀態的信息智能化可自適應器件。其可以通過其安裝的智能組件，將之采集到的信息進行一定自主性的處理，已使最終形成的結果趨于智能化，最終轉化為一種變壓器的智能控制，智能變壓器為電網優化運行提供著源源不斷的至關重要的信息支撐。

1.2 基本結構和功能。我們可以將智能變壓器的機構基本概括為兩部分，那就是：變壓器本體本身，加上變壓器本體的傳感器、控制器（可內置，可外置。由于智能變壓器的功能，我們也可以將智能變壓器理解成一種可以實現對電網變壓器進行控制、計算、在線監測操作的智能組件。具體來說，智能變壓器可以做到精確的向工作人員提供當前的狀態信息，以此來實現一種遠程的控制，最終可以延長一起的使用壽命周期，降低各類費用，不僅如此，比之于一般的變壓器，智能變還有其他類似傳感監測、信息通信甚至是故障檢測等其他高性能功效。

2 智能變壓器的自適應運行

2.1 自適應運行的含義。我們可以將智能變壓器的自適應運行過程理解成以下步驟。首先，通過配備各種基本的傳感器，做到全時段性收集有關運行狀態的基本信息，這本身就包含了各類電力參數信號以及各類非電力參數信號。其次，將其所收集到的各類信息依照是否重要的等級放入通信網絡。再次，通信網絡就可以依據不同的狀態信息將之分別送達至或近端或遠端的電力控制位機上。最后，由相關技術工作人員將所采集到的不同信息進行整合，最終獲取到變HI器的各類實時運行狀態信息。

2.2 國內外基本狀況。事實上，相當多的發達國家（英美法德日）對此類的傳感技術一直都非常非常的重視，早在20世紀的80年代左右，美國在相應技術領域就已經達到了相當的水準，其甚至還成立了國家技術小組，用以專門研究此類技術工作。與之相比，我國的相應領域起步較晚，雖然20世紀60年代中期開始嘗試涉足傳感器制造技術，也陸陸續續在四川等地建立了幾個的相關產業傳的生產基地，但始終由于支鏈產業——半導體技術的嚴重落后，無法達到理想的要求，直到70年代末，有關監測技術才真正切實在應用中得以實現。

3 自適應運行之專家在線系統

3.1 網絡預測。網絡預測系統，有著相當好的容錯能力，及非線性的映射能力，非常適合用作短期的預測。特別是其中的專家系統，在一定的領域里，甚至能做到模擬人類中專家的水平來處理這些領域中復雜問題。這項技術的關鍵在于建立一個充分的知識庫，由于這樣做可以產生很多好處，例如更好地進行判斷及決策，專家系統是現在技術領域內最為適合診斷故障的系統，按照基本規則不同，我們可以將專家系統分為推理規則類系統和和推理事例類系統。其中，RBR系統是根據規則知識庫進行推理工作的，但是由于這樣一個規模的知識庫的建立需要這個領域專家反反復復交換意見才可能形成，因此這樣一個判斷推理不排除其不全面的可能性；與之相應的CBR系統則是根據事例匹配操作來得到答案的，但是同樣也由于CBR的學習速度不快，往往做不到適應實時性的要求。

3.2 故障診斷。目前來看，有關電網故障的診斷通常都會采用RBR系統，因為它是的工作原理是依據開關以及保護裝置的不同動作信息種類來確定故障類型的，因此其反應速度是非常讓人滿意的，且如果規則適用正確的化，這個系統的穩定可靠性也是很高的。與之相比的話，CBR系統就會顯得無比緩慢了，加之如果事例庫又不能很好的選取事例時，就會大大拉低整體的系運行速度，甚至影響可維護性。

4 自適應運行之電能質量調節

4.1 基本原理。所謂的電能質量，指的是通過電網供給各類用戶電能的整體品質。對于一個交流電網而言，其理想的狀態是以標稱頻率以及標準電壓對持續穩定地為用戶端供電。當然，在現實中，這種絕對理想的狀態不可能存在，也正是因此才產生了有關電能質量的理念。而所謂的電流反饋，指的就是對電流控制的形成的反饋信號，它屬于直流信號，如果在已經設定好的參考電壓之下，我們可以結合反饋電壓和n級控制器，最終得到我們需要的等效有功電流。

4.2 重要意義。我們都知道，在現如今大環境面臨嚴重能源、環境問題的情況下，對新能源、可再生能源的開發已經成為了不可逆轉的趨勢。同樣，對于我國的電力行業而言，我國同全世界一樣，都在努力攻克研究有關清潔能源的并網問題，因為這除了會產生配電方面的困難以外，還會產生電能品質惡化這一嚴重問題。這樣一來，智能變壓器的電能質量調節功能就被凸顯出來了。通過上面的描述，我們可以得出結論，無論電能質量受到怎樣的干擾，通過智能變壓器的調整之后，都能夠做到輸出穩定的、良好的平衡電壓，這已經做到了為新能源的并網技術提供了強有力的技術支持。

結語

智能變壓器作為智能電網的關鍵技術，自其自適應系統的建立至今，已經由各類微電子技術、電力電子技術和控制技術不斷發展擴充。隨著新一代電子互感器的發展，電網系統對智能變壓器的要求也會逐漸提升，與之相應未來課題的關鍵詞一定在于高效、可靠以及智能化，這都是未來要努力攻關的大方向。

[1]周廣宇，李琪.智能變壓器所用組件簡介[J].變壓器，2012（05）.