基于電力設備智能化的分析研究

杜池平

摘要：自國家開展了堅強的智慧電網工程建設以來，將電力設備自動化和常規的電子設備來相比，增加了"可視化、信息化、互動化、自動化"的新特征。該文以當前中國國內發展智能基礎設施的可行性問題為出發點，詳盡介紹了發展智能基礎設施的有關技術特點，還提出了發展智能基礎設施在實際運營過程中的可能存在的技術問題，以及怎樣迅速高效的處理好這類問題的解決辦法。并期待本文能夠對中國電力設備自動化的發展進程產生一定的推動效果。

關鍵詞：電力設備;自動化;全壽命循環;工程設計

引言

現如今，全世界的能源利用總體趨勢呈現為高效率、潔凈化、低炭化。面臨著新挑戰、新機遇，我國從可持續發展的戰略高度考慮，制定了"構建強大智能發展國家電網"策略，以確保供電設施的安全可靠、潔凈、有效運營。在目前由我國的特高壓主電網網架下，基本完成了自上而下的各類國家電網協調運轉任務。關于智慧電網的未來發展這塊，我們已經制定了分階段地推動實現堅強智慧電網的戰略發展。從今年開始，可以預期到二零二零年中國將全部建立"堅強智能電網體系，"并最終完成對堅強供電設備的分級與分階段發展，從而完成智慧電力設施網絡功能的統一。中國智慧電網將由信息傳輸與感知技術、數據采集與轉述技術、計算機數據處理技術、主動控制技術和一系列的基本電力設施所構成。智能供電管理系統一般具有以下三方面的工作：1、對分布式的能源供電和可再生能源供電起相應的連接工作;2、使網絡骨架的結構更具有靈活性，穩定性;3、建立健全了一個穩定統一的網絡平臺，并利用該平臺對電網起著協調功能，以維護電網的正常運營發展，三個工作內容之間更加緊密結合。靈活性穩定性的網絡系統骨架的關鍵是發展智慧電網，智慧電網對于靈活性穩定性的網絡系統骨骼發展具有重要的基礎意義。要實用電網現代化步伐，就應當首先解決電站設備智能化的發展。因而電力設施智能化問題的解決辦法，也就一次次的擺在了人們的面前。

1電力設備智能化的可行性體現

智能設施也是構成智能電廠的重要元素，同樣智能電廠也形成了整個智慧電網的基本構成。電廠的構成也是以數字化為主要組成部分進行建設。往抽象里講，數字化就是用大數字的方法實現的大數據的傳送運輸，和自動化無法作為同一物。而自動化則主要表現在設備的功能方面，著重在觀察設備工作狀況，分析數據結構變化趨勢、自主的完成相應的運算處理、以及使用一種封閉的電路來完成信息處理后的正反饋作用。

設備自動化必不可少的前期工作便是對所獲得的有關資訊加以信息化處理，并利用這些處理方法進行數據的集成作業和信息資源共享，從而使得到的數據更為的全面。日前，在全球經濟大趨勢的推動下，各類互聯網技術也得到了發展。主要表現在網絡信息技術方面，涉及到信息內容的獲取、傳遞、管理等工作。國外關于互聯網信息的研究工作起步較早，在有關方面發展也居于世界領先水平。由于中國人在這方面發展起步得比較遲緩，所以我們現在主要借助了他們的比較先進的智能化技術設備。但是經過了不懈的奮斗，我們中國人在數字化變電站研究方面的科學研究已經做出了相當的成果，并使之在實際的電力設施上得到了廣泛應用。在水電站電網組成中，常常使用到的電器一般包括部分一次性裝置和部門二級裝置。隨著機械設備供應量的擴大，部分生產商出于利潤已經開始了對一次性機械設備的大批量生產。此外，為了配合使用的機械設備產品工作實際，生產商也對與一次性機械設備發生了直接接口的二次機械設備，開始了小批次的必要制造。與此同步，在中國境內的的大環境影響下，現已初步形成了五十間以內的數碼輸出的數字化變電站。智能測量技術方面、傳感器和網絡方面等在工程設計中的實踐與運用，使電力裝置智能的實現有了一定的理論根基，并為工程設計實踐提供了參考使用價值。此外，電力設施的檢測工作也在電力裝備智能的體現中至關重要。利用高度智能化的電氣設備，在線信息可以對故障作出排除或者通過發出相應的故障待處理指令，引導人工完成故障消除作業。

2智能電力設備在技術層次上的具體要求

智慧電氣設備在我國電網公司口下的界定為："智慧電氣設備是相關高壓電氣設備和相關的智慧結構形成的個體"。根據這個概念人們就必須問到哪些是智慧組成部分，它的關鍵特性又是哪些？在《智慧電站技術發展指導》中說到：智慧組成部分的主要特點是監測數字化、工作狀態可視化、管理網絡化、功能效率統一、信息共享化。它的主要概念為"集檢測計量、控制保護功能的設備組件"。在日常中所涉及到的，一次設備與二次裝置間的裝配間距，通常在數十米乃至百來米。之間可以通過較強信號的電纜線，或者處于較大電壓控制范圍的線纜相連。所謂電力一次設備智能是說，在對一種智能裝置在設計的過程當中，把常規利用的二次設備的部分甚至全部功能實現。具體來說，是指簡單化地處理了常規形式的繼電器與控制電路的大體構成電路，傳統使用的電纜接線方法已被數字網絡信號控制系統的智能裝置所代替。這些智能裝置的加入代替了原來落后的設備控制體系，從根本上實現了人們一二次間的互相交流。同時，智能設備還擁有以下的功能特點：1、極大的便利了設備之間的交互溝通;2、完成了與調度系統的協同工作;3、增加了智能高級應用功能。

3因電力設備智能化所產生的影響

電力設備智能化過程中會對各個行業領域，大大小小的方面會產生一定的影響，具體如下：

3.1在智能變電站的運行當中所涉及到的設備組件：電子式互感器。它解決了我們通常接觸到的傳統互感器過飽和、絕緣潤滑油由于靜電等一系列因素產生的爆炸、sf6泄漏等問題。對我們日常的節能、安全提供了充分的保障;

3.2利用信息傳播量大傳播速度快的光纖代替了之前所用的電纜。節能方面避免了有色金屬的浪費流失問題，信息傳遞運輸方面也大大的提升了傳播速度，對數據的快速高效運輸交流意義重大;

3.3智能化的電力設備的投入使用了解決能源利用率低的問題，節約了資源，提高了能源使用周期。

4電力設備智能化的有關問題

電力設備智能化在各個領域運用廣泛。小的方面講，電力設備從選材類型、設計理念、維護方式等角度仍然有一定的商榷之處;大的方面，在國際電力設備智能化交流聯系運用方面仍然有所欠缺。總的來說，目前遇到的主要問題有：

4.1由于外界條件的變化如用電器受外界供電體的供電作用，在電力突然斷開的情況下，產生的接口燒壞或者傳輸數據出現不穩定的問題。

4.2電力設施智能化的設備與之前傳統的設備相比較沒有了斷開點，整個成為了一個整體，不利于故障檢修與排除作業。

4.3隨著智能設備的應用，在設計方面設備二次線設計問題復雜。因為二次設計又作為變電站以及國家電網正常運行的關鍵，所以安全穩定的設計在二次線設計方面至關重要。如何整合運行的二次線，設計出更為優質的運輸體系問題突出。

結束語

智能設備的誕生以及發展到現如今的規模并非偶然，也符合了國際國內市場對生產作業領域、實際生活中的需求。因此，我們一定要確保相關電氣智能裝置安全、平穩、有效的工作。此外，我們還要根據電力設備智能化過程中所存在的問題提供相應的解決辦法，并做好相關的預生產測試，投入到實際生產當中。

參考文獻

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