论智能变压器在智能电网中应用.docVIP

论智能变压器在智能电网中应用 　　 摘要：随着科学技术的不断发展，电网智能化进程不断加快，智能变压器在电网中的地位越来越重要。笔者根据自身的工作经验，对智能变压器在智能电网中的应用进行了探讨。 　　关键字：智能变压器智能电网应用 　　中图分类号：TM4文献标识码： A 文章编号： 　　一、智能变压器的构成 　　智能变压器是计算机技术、电力电子技术、传感技术、自动控制技术、通信技术和变压器技术不断融合的结果，是具有电压变换与电能传输、在线监控与远程通信并满足用户多样化需求的多功能变压器。主要由变压器基本部件、主控单元、调节控制部件、传感采集、通信传输等单元组成。 　　1、变压器作为电网输配电的重要环节，在进行电压变换的同时。也应具有电压质量调节控制等功能。这要依靠优良性能的控制部件来实现。现有的电压质量调节实现方式，分无载调压和有载调压两种。即通过无励磁开关或者机械式有载分接开关等控制部件实现有级调压。由于机械式有载开关寿命低、可靠性差，切换有电弧，因此实际使用效果不能满足电压调节快速、可靠动作的要求。目前，一种用于配电网的光控电子式有载分接开关已经研发成功，其可频繁动作、寿命长、快速响应、无电弧、可分相操作的良好技术特性为电网电压稳定和变压器经济运行提供了良好的实现手段。此外，风机等配套设备也在节能、低噪声指标方面提出了更高的要求。作为变压器的重要组成部件，这些设备也在性能和智能化方面不断发展。 　　2、主控单元 　　作为变压器智能核心，应有强大的数据采集、处理、通信、存储功能。对变压器运行参数，例如电压、电流、功率、功率因数、温度等参数进行监测并根据控制原则实时控制，实现遥信、遥测、遥控功能。在变压器供电回路出现故障时还应及时进行保护和报警，为检修人员快速定位和处理故障提供良好的帮助。这个主控单元可以是集成所有功能于一体，呈现为机箱插板式结构。也可以是分布式的，重点在通信和接口的标准化方面。 　　3、传感采集单元 　　传感采集单元采用模块化、组合式结构，具有体积小、配置灵活、安装方便的特???。通过它，可实现对变压器运行状态的实时在线监控。 　　4、通信单元 　　传输系统可以实现变压器系统的智能通信并可以传输信号给灵活控制部件，如新型光控电子式有载分接开关稳定或调节电压实现最优化运行。通信接口规约应采用开放性规约，符合IEC61860国际标准的要求。接口采用电口或者光口等，满足高速通信和可靠通信的要求。 　　 　　二、智能变压器是电网智能化的必要条件 　　智能化变电站以先进的信息化、自动化和分析技术为基础，灵活、高效且可靠地满足发电、用电对电网提出的各种需求，实现提高电网安全性、可靠性、灵活性和资源优化配置水平的目标。变电站又是电力网络的节点，负责连接线路和输送电能，担负着变化电压等级，汇集电流，分配电能，控制电能流向和调整电压等功能。变电站的智能化运行是实现智能电网的最基础环节之一。 　　智能化变电站可分为站控层、间隔层和过程层。站控层包括自动化站级监视控制系统，站域控制、通信系统和对时系统等子系统，实现面向全站设备的监视、控制、告警及信息交互功能。完成数据采集和监视控制(SCADA)、操作闭锁以及同步矢量采集、电能量采集及保护信息管理等相关功能。站控层功能高度集成，可在一台计算机或嵌入式装置实现，也可分别在多台计算机或嵌入式装置中。间隔层包括继电保护装置、系统测控装置和监测功能组主智能电子装置IED(Intelligent Electronic Device)等二次设备，实现使用一个间隔的数据并且作用于该间隔一次设备的功能，即与各种远方输入、输出、传感器和控制器通信。过程层包括变压器、断路器、隔离开关及电流电压互感器等一次设备及其所属的智能组件以及独立的智能电子装置。电力变压器是过程层中最重要的高压设备之一，由于其事故率高，故障影响大，对电网可靠性有较大影响。电力变压器也是结构最复杂，故障原因最复杂的电网设备。电力变压器在运行中有不少需要监测的参数，如负荷、油温、油位、油中气体和开关分接位置等；也有一些需要控制的部件，如冷却系统、有载调压系统等。综合这些因素可以看出，电力变压器具有智能化价值，是高压设备智能化重要设备之一。 　　变压器在变电站系统的构成中属于核心部分。完成电能的产生、变换和输送等功能，其自身可靠性是电网安全稳定运行的直接保证。变压器是由电工材料构成的工业装备，所用材料主要为金属和绝缘材料。相对于金属材料而言。绝缘材料更容易损坏，特别是有机绝缘材料，很容易老化变质而使机电强度显著降低。 　　随着电力系统对智能化和运行可靠性要求的提高，以及计算机、传感和通信技术的飞速发展．给电力设备制造商和电力系统运行部门提出了更高的要求，也提供了机遇。如在设计、制造设备的时候就为其配备