汪延齡

摘 要：伴隨著電網(wǎng)建設(shè)管理工作的不斷推進(jìn)，電力設(shè)備智能化發(fā)展結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的必然選擇，合理性應(yīng)用智能化技術(shù)，能在提升經(jīng)濟(jì)水平的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)社會(huì)利益的全面進(jìn)步。本文對(duì)電力設(shè)備智能化時(shí)代價(jià)值進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，并集中闡釋了智能化發(fā)展進(jìn)程中的技術(shù)支持體系，最后討論了我國(guó)電力設(shè)備智能化發(fā)展的趨勢(shì)，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力設(shè)備；智能化；技術(shù)要求；趨勢(shì)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.165

在電力設(shè)備智能化的背景下，我國(guó)開始著手建立有效的智能電網(wǎng)體系，整合傳感技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)等，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)分布式能源電源管理和可再生能源電源接入，也能建立更加系統(tǒng)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系，真正實(shí)現(xiàn)規(guī)劃性系統(tǒng)平臺(tái)，保證協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)上，也能為后續(xù)規(guī)劃運(yùn)行提供保障。

1 電力設(shè)備智能化的時(shí)代價(jià)值

在電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，智能變電站是智能電網(wǎng)體系的重點(diǎn)，也是整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)的根本，要想有效建立數(shù)字化變電站，就要整合數(shù)字化和智能化之間的關(guān)系，借助數(shù)字化技術(shù)手段完成數(shù)字式信息交換，利用智能化設(shè)備功能完成在線檢測(cè)以及數(shù)據(jù)分析。

因此，電力設(shè)備智能化的前提就是對(duì)數(shù)據(jù)的收集和整理，真正建構(gòu)更加具有時(shí)代價(jià)值的信息分享機(jī)制和處理體系，為后續(xù)實(shí)時(shí)狀態(tài)信息管理和控制奠定基礎(chǔ)，也為全面建立監(jiān)測(cè)模型提供保障。在信息技術(shù)、微電子技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等項(xiàng)目共同作用下，要整合技術(shù)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用機(jī)制，完善更加系統(tǒng)化的示范工程項(xiàng)目，合理性促進(jìn)數(shù)字化設(shè)備的發(fā)展，為智能化管理提供更加系統(tǒng)化的環(huán)境。

國(guó)外對(duì)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了研究和系統(tǒng)化應(yīng)用，尤其是示范工程項(xiàng)目數(shù)量較多，能借助實(shí)踐完成數(shù)字化設(shè)備管理和發(fā)展，具有非常關(guān)鍵的價(jià)值和指導(dǎo)意義。我國(guó)在這方面的研究主要集中在變電站設(shè)備領(lǐng)域，利用數(shù)字輸出電子式互感器數(shù)字化變電站建立了更加突出的管理體系和管控要素，合理性完成信息收集等工作。需要注意的是，在我國(guó)電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，電氣設(shè)備的狀態(tài)檢修工作也非常關(guān)鍵，需要相關(guān)部門給予高度重視[1]。

在電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)以及故障診斷技術(shù)都是電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的根本，需要完善在線監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)后對(duì)特征信息予以統(tǒng)籌監(jiān)督。一方面，電氣設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)過程能對(duì)故障特征信號(hào)進(jìn)行讀取和處理，并且為后續(xù)故障診斷工作的完成奠定基礎(chǔ)，真正提高診斷項(xiàng)目的基本水平，提升管理時(shí)效性。另一方面，近幾年在線監(jiān)測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展和進(jìn)步，有效融合微處理技術(shù)分析和輔助決策技術(shù)建立的項(xiàng)目體系日趨成熟，能有效完成信息管理機(jī)制、信息診斷機(jī)制以及信息評(píng)估管理，真正提高控制功能的實(shí)際水平，為后續(xù)監(jiān)督管理體系的全面監(jiān)控提供保障。只有合理性完善電力系統(tǒng)和其他項(xiàng)目的綜合管理機(jī)制，才能為狀態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)和故障診斷結(jié)構(gòu)升級(jí)奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)設(shè)備智能化發(fā)展流程的全面運(yùn)行。

也就是說，電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，數(shù)字化是前提，狀態(tài)監(jiān)測(cè)則是基本的實(shí)現(xiàn)路徑，要想實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的全面優(yōu)化，就要對(duì)診斷技術(shù)進(jìn)行完善和處理，有效提升數(shù)字化體系對(duì)智能化項(xiàng)目的輔助水平，實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)效果的最優(yōu)化目標(biāo)。

2 電力設(shè)備智能化的技術(shù)要求

在電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，企業(yè)要按照智能變電站技術(shù)導(dǎo)則約束自身的行為，合理性落實(shí)電力設(shè)備智能化的發(fā)展工作，其中，將電力設(shè)備智能化定義為高壓設(shè)備與相關(guān)智能化組件的結(jié)合體，其基本測(cè)量機(jī)制是數(shù)字化模型，能借助網(wǎng)絡(luò)化管理予以控制，最終建立可視化狀態(tài)和一體化功能模塊，真正實(shí)現(xiàn)了信息互動(dòng)化，也為電力設(shè)備智能化發(fā)展提供了基本的測(cè)量體系、控制元素以及計(jì)量基礎(chǔ)，能為實(shí)際測(cè)定效果進(jìn)行統(tǒng)籌監(jiān)督。

值得一提的是，常規(guī)化電力設(shè)備中，一次設(shè)備和二次設(shè)備的安裝地點(diǎn)往往距離較遠(yuǎn)，因此，需要借助強(qiáng)信號(hào)電力電纜或者是大電流對(duì)電纜連接進(jìn)行控制，這不僅會(huì)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，也對(duì)后期維護(hù)產(chǎn)生影響。而在電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，設(shè)備智能化體系就能實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程和二次設(shè)備部分功能。也就是說，在電力設(shè)備智能化體系中，能有效一次設(shè)備檢測(cè)信號(hào)回路處理工作和控制操作驅(qū)動(dòng)回路工作，主要是應(yīng)用了微處理器智能終端，能一定程度上簡(jiǎn)化了常規(guī)化電式繼電器以及控制回路的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)[2]。

2.1 設(shè)備互動(dòng)技術(shù)

電力設(shè)備智能化需要完成設(shè)備互動(dòng)管理，在電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，完成設(shè)備管理工作的智能化十分關(guān)鍵，相關(guān)部門也要對(duì)技術(shù)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)予以分析，合理性判定相應(yīng)的問題。主要是借助設(shè)備事故風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行以及設(shè)備檢修進(jìn)行評(píng)述，合理性建立相應(yīng)的診斷方案，以保證整體管理流程和管控效果更加貼合設(shè)備應(yīng)用，減少設(shè)備運(yùn)行故障，要一定程度上提升設(shè)備的可用效率，真正減少項(xiàng)目運(yùn)行過程中的管理成本。在電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，真正實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)成本和技術(shù)發(fā)展成本的合理性平衡，為智能電網(wǎng)建設(shè)和優(yōu)化提供了保障。

除此之外，電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，能實(shí)現(xiàn)設(shè)備和調(diào)度系統(tǒng)之間的互動(dòng)，充分發(fā)揮智能設(shè)備的管理時(shí)效性，提升管控效果的基礎(chǔ)上，滿足管理流程的基本要求。需要注意的是，在電力設(shè)備智能化結(jié)構(gòu)內(nèi)，智能設(shè)備能夠提供設(shè)備故障的幾種不同幾率預(yù)報(bào)，合理性分析設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)上，對(duì)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌觀測(cè)，保障管理模型和管理效果都能得到優(yōu)化。最重要的是，在設(shè)備狀態(tài)檢修過程中，電力設(shè)備智能化能為電網(wǎng)調(diào)度增加更加有效的決策維度，確保相應(yīng)的管理項(xiàng)目和參數(shù)結(jié)構(gòu)體系都能發(fā)揮其實(shí)際價(jià)值和意義。

2.2 高級(jí)化應(yīng)用

在電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，智能設(shè)備能擺脫傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行管理要求的束縛，合理性建立相應(yīng)的管理標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行體系，并且能為傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行可靠性轉(zhuǎn)變，有效對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的可靠性管理，確保能從根本上提高我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的智能化水平，也能對(duì)設(shè)備的使用壽命予以預(yù)測(cè)，合理性建構(gòu)更加系統(tǒng)化的處理機(jī)制和運(yùn)行維護(hù)體系，確保能從電網(wǎng)大視角的角度分析設(shè)備管理效果，也能提升壽命周期的成本管理價(jià)值，真正實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備智能化的目標(biāo)，確保管理流程和管控效果都能符合預(yù)期，也為電力設(shè)備智能化發(fā)展提供保障[3]。

2.3 一次設(shè)備重組

在電力設(shè)備智能化發(fā)展背景下，智能化一次設(shè)備形成了全面升級(jí)的結(jié)構(gòu)，主要是功能元件和智能綜合元件共同作用，具備以下功能：

第一，測(cè)量功能，能借助一次設(shè)備對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行智能化測(cè)定和分析，有效形成參數(shù)體系，從而完成智能化數(shù)據(jù)收集工作。

第二，控制功能，能合理性管理相應(yīng)體系和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，確?？刂平Y(jié)構(gòu)和控制效果都能貼合實(shí)際需求。

第三，保護(hù)功能，應(yīng)用智能化技術(shù)能完善一次設(shè)備自我保護(hù)的水平，減少外界因素對(duì)設(shè)備造成的損害，一定程度上延長(zhǎng)一次設(shè)備的使用壽命，提高整體管理價(jià)值，減少初級(jí)成本投入。

第四，計(jì)量功能，能對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化測(cè)算和計(jì)量分析，借助實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過程形成測(cè)量項(xiàng)目。

第五，監(jiān)測(cè)功能，對(duì)于電力設(shè)備智能化而言，智能化監(jiān)測(cè)工作是最關(guān)鍵的項(xiàng)目，能有效建立智能化實(shí)體管控效果，并且完善管理標(biāo)準(zhǔn)和管理流程，減少監(jiān)測(cè)難度的基礎(chǔ)上，為后續(xù)管理水平的全面優(yōu)化奠定基礎(chǔ)[4]。

除此之外，在智能開關(guān)設(shè)備管理項(xiàng)目中，在一次設(shè)備本體內(nèi)嵌入智能化單元，能有效和二次回路進(jìn)行連接，合理性完成串行管理以及光纖匯總，能一定程度上避免硬接線問題造成的影響，提升管理流程的時(shí)效性和設(shè)備監(jiān)督的質(zhì)量。最重要的是，在一次設(shè)備智能化升級(jí)后，能完成變換過程、信號(hào)測(cè)量后預(yù)處理過程以及總線保護(hù)指令等，在完善技術(shù)體系的基礎(chǔ)上，就能對(duì)不同信號(hào)項(xiàng)目進(jìn)行傳遞和判定，有效建立及時(shí)性保護(hù)過程和監(jiān)控過程。只有將設(shè)備操作智能化管理機(jī)制和開關(guān)電器元件運(yùn)行管理機(jī)制結(jié)合在一起，才能提升監(jiān)控單元的管理水平，確保分辨不同運(yùn)行狀態(tài)的基礎(chǔ)上合理性對(duì)差異化輸出控制命令予以監(jiān)督，確保合閘特性管理過程更加有效，也能有效落實(shí)遠(yuǎn)方遙控管理以及控制操作過程，真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化分析的目標(biāo)，能從根本上建構(gòu)貼合時(shí)代發(fā)展需求的電力設(shè)備智能化項(xiàng)目[5]。

2.4 集成化技術(shù)

在電力設(shè)備智能化體系內(nèi)，智能化變壓器的應(yīng)用較為普遍，且能實(shí)現(xiàn)多種傳感器集成化管理，其中，主變本體要配備相應(yīng)的智能化接口，能一定程度上合理性采集主變本體的相關(guān)信息以及數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)處理工作。與此同時(shí)，相應(yīng)的設(shè)備元件也能完成主變非電量保護(hù)，并且能在傳統(tǒng)非電量保護(hù)項(xiàng)目基礎(chǔ)上建立有效的數(shù)字化保護(hù)機(jī)制，確保能借助相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)行要求，合理性提升各個(gè)元件的應(yīng)用效果。其中主要包括變壓器繞組、鐵芯、套管以及有載開關(guān)等，能合理性建立變壓器運(yùn)行電壓系統(tǒng)，為負(fù)荷電流運(yùn)行工作提供保障，尤其是能合理性收集本體需要的自身狀態(tài)診斷功能模塊，為后續(xù)操作管理水平的優(yōu)化奠定基礎(chǔ)[6]。

3 電力設(shè)備智能化的應(yīng)用

在電力設(shè)備智能化不斷發(fā)展的背景下，我國(guó)相關(guān)研究部門也在不斷深入整合技術(shù)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模型，以保證能減少變電站運(yùn)行過程中的問題，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)壽命的延長(zhǎng)，并且在相關(guān)技術(shù)結(jié)構(gòu)研究方面也予以調(diào)控和監(jiān)督。

第一，電子式互感器的應(yīng)用。在電力設(shè)備智能化發(fā)展背景下，合理性應(yīng)用技術(shù)體系建立更加系統(tǒng)化的設(shè)備監(jiān)督維護(hù)機(jī)制，對(duì)于全面推進(jìn)智能化發(fā)展具有非常重要的意義和價(jià)值，也是維護(hù)電力設(shè)備自動(dòng)化的根本。尤其是電子式互感器的應(yīng)用，能一定程度上解決了傳統(tǒng)互感器運(yùn)行過程中的飽和問題、鐵磁諧振問題等，并且從環(huán)保管理的角度出發(fā)，有效將環(huán)保理念、節(jié)能理念以及以人為本的理念進(jìn)行融合和升級(jí)，積極建構(gòu)系統(tǒng)化運(yùn)維管理機(jī)制。需要注意的是，在電子式互感器應(yīng)用項(xiàng)目中，因?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行范圍和價(jià)值的不斷擴(kuò)大，能科學(xué)化實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)保效益的三位一體管理框架，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備智能化的全面和諧化發(fā)展。

第二，光纖電纜，傳統(tǒng)的電網(wǎng)體系內(nèi)，二次控制電纜數(shù)量較大且應(yīng)用范圍較廣，在電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，合理性利用光纖替代傳統(tǒng)二次控制電纜，能夠在提升傳輸效果的同時(shí)，節(jié)省大量的有色金屬，對(duì)能源管理和系統(tǒng)化應(yīng)用開發(fā)具有非常重要的意義和價(jià)值，也能有效減少變電站內(nèi)二次接地過程中出現(xiàn)的銅排，真正實(shí)現(xiàn)了不可再生資源的管控目標(biāo)，合理性優(yōu)化管理水平。

第三，設(shè)備重組，在電力設(shè)備智能化發(fā)展進(jìn)程中，智能化運(yùn)行技術(shù)能有效完成設(shè)備整合處理過程，并且能借助就地安裝的操作過程減少建筑面積，一定程度上提高了能源和資源的利用效率，也為土地資源保護(hù)創(chuàng)設(shè)了良好的條件。

第四，智能開關(guān)，這是近幾年應(yīng)用較多的智能化電力設(shè)備，主要是秉持全壽命周期理念，能在提升可靠性的基礎(chǔ)上，確保設(shè)備可用率得以全面優(yōu)化。需要注意的是，電力設(shè)備智能化項(xiàng)目中能完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，減少突發(fā)事件造成的經(jīng)濟(jì)損失，并且避免了傳統(tǒng)大量硬線連接的情況，為遠(yuǎn)程控制提供了便利[7]。

4 結(jié)束語

總而言之，電力設(shè)備智能化是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，相關(guān)部門要結(jié)合節(jié)約環(huán)保理念以及技術(shù)革新理念積極實(shí)現(xiàn)智能化項(xiàng)目研發(fā)，一定程度上提升電力設(shè)備的智能化水平，完善設(shè)計(jì)思路和方案的基礎(chǔ)上，促進(jìn)我國(guó)電網(wǎng)管理產(chǎn)業(yè)的和諧化發(fā)展。

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