電力一次設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)研究

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摘 要：由于社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，科學(xué)技術(shù)也在不斷進(jìn)步與發(fā)展，科學(xué)技術(shù)融入了生活中的各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)成為了社會(huì)發(fā)展的主要趨勢。在電力系統(tǒng)中科學(xué)技術(shù)的融入為電力行業(yè)的發(fā)展帶來了新的思路。電力一次設(shè)備是電力系統(tǒng)中重要的組成部分，將現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)引入電力一次設(shè)備中實(shí)現(xiàn)電力一次設(shè)備的智能化，更好地進(jìn)行輸配電工作。本文首先對(duì)電力一次設(shè)備職能化設(shè)計(jì)進(jìn)行概述，并且研究了電力一次設(shè)備智能化的設(shè)計(jì)，并對(duì)電力一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)的前景進(jìn)行展望，希望能夠?yàn)殡娏σ源嗽O(shè)備智能化設(shè)計(jì)提供思路。

關(guān)鍵詞：電力一次設(shè)備 智能化設(shè)計(jì) 智能化設(shè)計(jì)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）09（b）-0026-02

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)與社會(huì)中的各行各業(yè)相融合已經(jīng)成為了社會(huì)發(fā)展的必然趨勢。電力一次設(shè)備主要負(fù)責(zé)發(fā)電、輸電與配電工作，是電力系統(tǒng)中重要的組成部分。將科學(xué)技術(shù)引入到電力一次設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)電力一次設(shè)備智能化，對(duì)電力行業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。

1 電力一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)概述

1.1 基礎(chǔ)條件

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)一次設(shè)備的設(shè)計(jì)使用方式是總線與拓?fù)錂C(jī)構(gòu)相連接的方式，在通訊協(xié)議中傳輸數(shù)據(jù)時(shí)一直遵守著向下兼容的原則。但是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與電氣行業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，電網(wǎng)傳輸與機(jī)電一體化、控制系統(tǒng)的芯片嵌入方式都有了較大的變化，可以完成終端設(shè)備鏈條獨(dú)立的監(jiān)測與控制。以設(shè)備系統(tǒng)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，通訊協(xié)議中的關(guān)鍵組成部分是現(xiàn)場總線，其中包括了硬件與軟件兩個(gè)組成部分，例如現(xiàn)場的控制器與人機(jī)界面計(jì)算等內(nèi)容。大型現(xiàn)場總線體系的通訊協(xié)議要有著較大的兼容性，進(jìn)而能夠?qū)⒖刂破髋c控制裝置安裝在智能化的系統(tǒng)中，完成一次設(shè)備的整體掌控。此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，是電力一次設(shè)備智能化的技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)監(jiān)測與終端控制，在二者之間形成反應(yīng)速度較快的通道，完成智能化的控制[2]。

1.2 內(nèi)容與特點(diǎn)

因?yàn)槟壳半娏σ淮卧O(shè)備系統(tǒng)是通過一個(gè)小型的PLC系統(tǒng)對(duì)嵌入式控制裝置與高低壓變配電設(shè)備進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)電力一次設(shè)備的控制。在電力一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)的過程中，二次信號(hào)、計(jì)量保護(hù)系統(tǒng)與自動(dòng)控制系統(tǒng)之間的互聯(lián)是不需要進(jìn)行進(jìn)一步的考慮。在設(shè)計(jì)的過程中主要考慮的是設(shè)備使用的過程中的實(shí)際操作要求。在電力一次設(shè)備智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中要考慮到儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的電力設(shè)備設(shè)計(jì)與電力設(shè)備智能化之間的設(shè)備沒有重疊的部分，這種關(guān)系已經(jīng)落后于時(shí)代的發(fā)展，無法滿足電力系統(tǒng)的要求。所以在智能化設(shè)計(jì)中對(duì)這種弊端進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行的簡化，增加了電力一次設(shè)備的使用率，增加了電力系統(tǒng)的實(shí)用性[3]。

2 電力一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)應(yīng)用

電力一次設(shè)備最重要的應(yīng)用場所是變電站，變電站的主要設(shè)備是由一次設(shè)備與二次設(shè)備共同組成的，本文中電力一次設(shè)備智能化的設(shè)計(jì)主要以變電站中的一次設(shè)備為主。

變電站主要的組成設(shè)備包括電力一次設(shè)備、電力二次設(shè)備。電力一次設(shè)備主要有母線、互感器、斷路器等。二次設(shè)備主要包括了輔助系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)以及智能組件。電力一次設(shè)備的智能化對(duì)變電站智能化有著重要的意義，電力一次設(shè)備的智能化設(shè)計(jì)主要按照精準(zhǔn)的信息接口地址進(jìn)行的，可以實(shí)現(xiàn)信息的自動(dòng)保護(hù)、一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控、一次設(shè)備的自我調(diào)節(jié)，并將這些功能融為一體，為電網(wǎng)中信息應(yīng)用提供保障，對(duì)電力系統(tǒng)的電力傳輸進(jìn)行集中監(jiān)控與自我調(diào)節(jié)。

2.1 自動(dòng)監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)

在變電站中的電力一次設(shè)備的智能化，有著較為完善的自我運(yùn)行以及自我監(jiān)控的系統(tǒng)，根據(jù)外部的環(huán)境進(jìn)行自我調(diào)節(jié)功能。自動(dòng)監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)能夠在運(yùn)行的過程中對(duì)電力一次設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行有效監(jiān)控。在自動(dòng)監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)中設(shè)定運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)范圍，一旦發(fā)現(xiàn)電力一次設(shè)備在運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)異常，監(jiān)控系統(tǒng)能夠找到異常數(shù)據(jù)的源頭，能夠?yàn)橐淮卧O(shè)備維修人員提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持，提高了維修的效率。自動(dòng)監(jiān)控調(diào)節(jié)系統(tǒng)在電力一次設(shè)備中能夠被靈活應(yīng)用，在規(guī)格較大的間隙發(fā)電中能夠有效接入。

2.2 智能化信息平臺(tái)建設(shè)

智能化信息平臺(tái)是電力一次設(shè)備智能化的保障，在電力一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)中發(fā)揮了重要的作用。智能化的信息平臺(tái)是電力一次設(shè)備智能化的核心，控制了電力一次設(shè)備的自我調(diào)節(jié)系統(tǒng)、智能組件等智能化設(shè)備。在一次設(shè)備運(yùn)行的過程中，自動(dòng)監(jiān)測調(diào)控系統(tǒng)的響應(yīng)數(shù)據(jù)會(huì)反應(yīng)到信息化的平臺(tái)中，信息平臺(tái)對(duì)電力一次設(shè)備運(yùn)行過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，完善在線監(jiān)控的數(shù)據(jù)庫信息，可以及時(shí)地發(fā)現(xiàn)一次設(shè)備在運(yùn)行過程中的異常數(shù)據(jù)，傳輸?shù)接脩舻慕K端，方便維修人員及時(shí)地了解設(shè)備的運(yùn)行狀況。維修人員根據(jù)信息平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)信息，快速找到故障發(fā)生的位置，提高了故障處理的效率。

2.3 智能組件

智能組件是電力一次設(shè)備智能化的重要組成部分，智能組件在投入使用的過程中不能影響到電力一次設(shè)備的正常運(yùn)行；智能組件在應(yīng)用的過程中要對(duì)電力一次設(shè)備在運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的傳輸、監(jiān)測、處理，要充分地發(fā)揮智能組件的報(bào)警功能與自檢功能，增加智能組件的靈敏度以及抗干擾能力；要完善智能組件在監(jiān)測過程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及可靠性。

2.4 變壓器自動(dòng)監(jiān)測

變壓器自動(dòng)監(jiān)測，智能變電站主變壓器自動(dòng)監(jiān)測要使用的油色譜主要可以分為過熱型、放電型、油絕緣紙過熱性。局部放電監(jiān)測能夠反映油中氣體放電以及電暈等缺陷，微水監(jiān)測能夠?qū)τ褪艹钡膯栴}進(jìn)行監(jiān)測。目前對(duì)變壓器狀態(tài)的自動(dòng)監(jiān)測技術(shù)取得了一定的進(jìn)展工作，使監(jiān)測系統(tǒng)成為了一個(gè)獨(dú)立自主的監(jiān)測體系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變壓器各部分的構(gòu)建實(shí)時(shí)監(jiān)測。例如，過熱型監(jiān)測方式，一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，其中的油溫過熱導(dǎo)致電阻增大，達(dá)到一定程度后進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。變壓器智能化的核心是專家診斷系統(tǒng)，主要通過信息平臺(tái)中的大量數(shù)據(jù)，對(duì)智能化系統(tǒng)運(yùn)行中的問題進(jìn)行分析與研究，實(shí)現(xiàn)電力一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的智能化診斷，在此過程中要考慮傳感器的壽命，對(duì)傳感器進(jìn)行定期的檢查。

3 一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)未來發(fā)展趨勢

目前電力一次設(shè)備智能化的設(shè)計(jì)方案大多基于設(shè)備實(shí)際的使用場所，在智能化設(shè)計(jì)的過程中網(wǎng)絡(luò)的通訊功能可以全面實(shí)現(xiàn)，總線的配置與通訊協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)相符合，實(shí)現(xiàn)了一次設(shè)備與信息平臺(tái)，用戶終端之間的通訊暢通。在電力一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)時(shí)，總線的所有節(jié)點(diǎn)使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的形式，能夠?qū)γ恳粋€(gè)節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)電力一次設(shè)備運(yùn)行的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)監(jiān)測。設(shè)備的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)能夠時(shí)間出具共享，降低數(shù)據(jù)傳輸過程中的成本，增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省ｋ娏σ淮卧O(shè)備智能化設(shè)計(jì)主要有兩方面的內(nèi)容：一是一次設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)件；二是電力智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在未來電力一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)中，如何協(xié)調(diào)二者的關(guān)系，保障電力一次設(shè)備智能化工作的順利開展。

4 結(jié)語

綜上所述，電力一次設(shè)備智能化是我國信息發(fā)展的產(chǎn)物，通訊技術(shù)的發(fā)展是電力一次設(shè)備智能化設(shè)計(jì)的前提條件，電力設(shè)備智能化設(shè)計(jì)改變了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使用更加簡化的系統(tǒng)對(duì)設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測，并分析數(shù)據(jù)結(jié)果及時(shí)的反饋，增加了數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)男省Ｔ陔娏σ淮卧O(shè)備智能化未來的發(fā)展中不僅要注重電力一次設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件的智能化發(fā)展，還要注意電力一次設(shè)備智能化信息系統(tǒng)的發(fā)展。

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