智能化高压设备在电网中的运用

徐亮

摘 要：本文对世界能源发展现状和智能电网国内发展情况进行了分析，探讨了智能化高压设备在电网中的运用，明确了智能变电技术对高压设备智能化的新要求，了解智能化高压设备特点和发展方向。

关键词：智能电力能源；智能电网；智能变电技术

中图分类号：TM51 文献标识码：A

一、世界能源发展现状

石油、煤炭等化学燃料是现代工业主要能源来源，世界能源的五分之四仍然来自于每年燃烧的化石燃料，其中将近一半的电力来自燃煤，随着化石燃料的消耗，同时对社会、经济、健康和环境的危害日益增加。

可再生能源在过去四年间的每一年，全世界发电量的一半是可再生能源，近年来主要分布在发展中国家，这些都是为了让灵活高效的电力系统使能源地得到妥善运用，减少温室气体和碳排放，变得更加有效和环保。

二、智能电网国内发展现状

在智能电网的“综合”、“发电”、“输电”、“变电”、“配电”、“用电”“调度”六大环节中，国家电网公司还将围绕“综合”、“发电”、“输电”、“配电”、“用电”、“信息通信”、“跨环节项目”等方面确定智能电网在国内的发展方向，将电力输送和信息技术结合，实现电能的双向传输，输配电以及用电的智能调节、合理均衡。

目前，国家电网正积极采用先进运行控制技术，提高配电网智能化水平，为接纳分布式光伏发电、风能发电等新能源创造条件，正积极采用先进运行控制技术，提高电网智能化水平，为接纳分布式光伏发电、风能发电等新能源创造条件。在占电网负荷比重较高的供电区，根据发展需要建设新能源发电并网运行监测、功率预测和优化运行相结合的综合技术体系，实现高效利用和系统安全运行。

三、智能变电技术发展目标

传统变电技术和智能变电技术最大区别在于：实现电网运行数据的全面采集和实施共享，更易扩展、升级、改造和维护。

随着特高压电网的建设，国内逐渐形成了特高压电网为骨干网架，将新技术、新工艺、新材料集成应用于智能变电技术，实现变电设备信息和运行维护，以及电力调度的实时全面互动，支撑电网实时控制、智能调节等应用。要实现这一目标，必须将变电站进行信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高级应用互动化。

四、智能变电高压设备特征

智能变电高压设备是有机结合了一次设备和智能组件的综合体。智能变电初期推荐进行智能化的高压设备为：变压器、电抗器、断路器、GIS、电力电缆、高压套管等高压设备，主要由三部分组成：

1高压设备。

2内置或外置与高压设备本体的传感器或控制器。

3通过传感器或控制器，与高压设备形成有机整体的智能组件。

智能化要从高压设备的设计开始，实现与宿主设备相关的测量、控制、监测、保护、计量等多种功能，智能设备将使整个变电站向着更加简约、可靠和智能的方向发展。

此外，变压器、断路器、GIS等设备自身有大量测量和控制信息，这些信息的数字化和网络化，也是智能化需求的一部分。数字化和网络化技术的概念是先于智能电网之前就已开始进行研发的技术，也正是智能设备的基础。

智能化高压设备在变电站改造中，主要由以下几种方式实现：一是对常规变电站进行智能化改造，实现一次主设备状态监测，信息建模标准化，信息传输网络化，辅助功能智能化以及实现高级功能。一次系统改造上，需要对变电站的关键一次设备增加状态监测功能，能较好地实现对一次设备状态的综合分析评价；二次系统改造上，应全站实现通信协议标准化，站控层功能应得到进一步的完善，可根据需求增加高级智能应用。二是数字化变电站智能化改造，实现一次主设备状态监测，辅助功能智能化以及实现高级功能。在数字化变电站改造过程中，尽量保持现有过程层数字化应用，一次设备和辅助设备的智能化改造和智能高级应用是数字化变电站智能化改造的重点。在一次设备改造方面，需在智能单元增加关键一次设备状态监测功能，实现对一次设备状态的综合分析评价，还可将分析结果进行上传，与相关系统实现信息互动。在二次系统改造方面，间隔层优化整合设备功能，简化二次接线及网络；站控层功能、智能高级应用和辅助设备智能化改造同常规站改造。

结语

总之，根据发展需要建设新能源发电并网运行监测、功率预测和优化运行相结合的综合技术体系，需要更多具备良好测量、数字、控制技术，结构紧凑、状态可视、信息互动、功能一体的智能化高压设备，以实现能源高效利用和电力系统安全运行。

参考文献

[1]谢齐家， 阮羚， 杜枝叶. 高压设备智能化的现状和研究方向[J]. 湖北电力， 2011（35）.