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摘要：本文主要讲述了智能变电站一次设计主要是由电气部分和信息部分组成的，智能一次设备是关键。讨论了信息收集，分析处理，电机运行和信息传播的工作原理。智能变电站的组合模块化的结构设计分为输入、处理和输出，也是智能设备的访问平台。介绍了状态监测单元、操作单元、继电器单元、测量及记录单元的功能性和原理。给出了智能变压器的展望，给出了变电站智能一次设备的单元设计。
关键词：变电站；智能化；设计；一次设备
1引言
随着社会的发展，创新设计人才培养与企业创新联盟的结合将相结合。同时，设计创新人才培养也包含在许多敢于突破企业创新联盟的行列中。初级设备的智能化是智能变电站中最为突出的一个特征，也成为智能化变电站与普通变电站不同的重要标志之一。主要的机械设备智能化技术不仅是指测量技术和控制技术的突出性创新，而且对变电站的设计，对国家电网的正常运行，甚至设备自身的发展都有着重要影响。
2智能变电站目前研究
随着社会智能变电站的发展，基于IEC61850的智能变电站的先进性越来越明显。列举了影响智能设备发展的技术难点，提出了智能设备室外布局的抗干扰和保护等级要求。需要提出一种适用于智能变电站的智能开关设计方案。提出一种新的设备操作锁定方案。它取代了目前大多数变电站采用的电磁锁或微电脑五防系统防误操作锁定方案；提出一种适用于智能变电站的主要设备锁定方案。
随着电力行业自身的不断发展，电力行业逐步形成了智能电网发展的基础和条件。电网逐渐呈现出自愈、兼容、集成和优化电力市场变化等新特点，对设备的自动化和信息化水平，又有了越来越高水平的要求，我们国家为了使电网更好地发展，电网的智能化将成为必然趋势。智能化电网的发展目前已经在世界范围内得到了共识。目前智能电网的定义主要是：基于先进的传感器测量技术，能源和电力技术，信息和通信技术，自动控制功能，分析和决策功能，以及高度集成的电力为基础的新型现代电网设施。结构体它涵盖了由高速通信网络支持的电力生产的全过程，并通过先进的信息技术，测量技术和控制技术实现了电力流和信息流的高度集成。智能电网的特点是安全性、可靠性、经济性、效率、清洁度和互动性。它可以监控每个用户和节点，提供高质量的供电服务，实现电网的一定程度的自愈，便于与用户进行双向互动。对电网的外部攻击具有强大的可再生能源接受能力。
电力系统是变电站的重要组成部分。对于一个国家而言变电站的运行状态直接影响这国家电力系统的安全稳定运行，甚至国防安全。变电站作为电网的一部分，智能化变电站以与电网中常规变电站相同的方式连接线路和电能，负责变换电压，收集电流，分配电能，控制电能的流动，并调整电压。同时，它也是能够实现太阳能、风能和潮汐能等新能源进入国家电网的做了有力的支撑。
智能化组件是使设备智能化的主要组成部分。智能化组件以此为间隔承担了机械设备的大多数辅助功能。智能化组件可以定义为一下几个部分，而且智能化组件由多个智能化的电子设备组成，例如合并单元、状态监控IED和智能终端等，并承担监控，控制等基本功能。以及间隔的设备测量。当智能化设备组件满足相关标准的要求时，还可以包括电能表和保护装置，从而具有测量功能和保护功能。每一种主要设备的控制器智能化组件和现场测量和控制、计量、状态监测和保护装置等。形成智能组件的设备可以物理形式独立分散开来，也可以一部分为集成，例如集成单元智能终端集成设备，这也是智能组件的发展趋势还是功能集成和结构集成的发展趋势。
智能化组件是国家智能化电网标准体系下研发的，并且提出的一个新概念就是反映一次设备智能的核心组件。智能化组件一共总结为以下三个特征：其中一个是物理设备；另一个是主要设备的一部分；第三种是由一个或多个智能化的电子设备组成。
3一次智能设备的实现方式
智能设备的开发阶段在智能变电站技术指南中有所描述：1）.独立操作的高压设备和外部智能组件；2）.高压设备再加上其所包括的检测状态、单元的嵌入式智能组件，以及一个或多个外部智能组件；3）.高压设备加内置智能组件。
对三种方式分析如下：
智能设备可以独立运行在高压设备和外部智能组件之下，因此智能组件可以间隔安装在控制柜中，并且可以同一智能组件的设计在同一间隔内由不同的高压设备共享允许。智能化的设备对于优化系统结构设计和降低现阶段设计项目成本具有重要意义。这种方法被广泛引用已建成的智能变电站。
智能设备由带有嵌入式智能组件的高压设备供电。这已经在低压智能开关中实现。测量和保护都是集成在开关体上的插件，可以自由选择。但是如果要在高压设备上实施，目前研究阶段的技术性的难度非常大。
4智能单元设计
智能单元主要由以下几个部分主成：继电保护和记录：根据变压器数据，继电器的保护性计算，故障选相和测距，继电器的保护性自整定（自整定或者保护模式的切换选择等）和记录。状态监测主要是指在提取设备对电力绝缘状态、运行状态、机械状态和电气状态等各种表征状态量的信息后，然后分析得出诊断结果，还可以判断设备的当前工作状态，再然后依据设备的工作状态进行相对应的操作。到当前状态（停止维护，调整操作模式等）并发布信息，将表征数据上传到站控制层监视主机的状态。设备记录主要包括存储设备型号、参数、历史操作、历史故障、维护历史和使用时间等信息。测量和测量功能集成在一个单元中，依据变压器和传感器的采样数据进行实时电量和开关数量的测量，电能的测量和有功/无功潮流的计算。智能操作主要包括本机将能够接收监控单元和并且能够保护单元，还可以提供的操作指令以及上层控制命令。
对于变电站设计评估，现有方法不考虑其生命周期中故障数，运行成本，故障成本等的随机性。同时，现有的变电站设计评估方法缺乏对该方案安全性和有效性的评估。因此，考虑到上述不确定变量，设计的安全性，效率和成本。需要提出一种不确定性评估模型，该模型的使用模糊层次分析法来对每个指标的权重确定进行，然后使用蒙特卡罗模拟来求解模型。实例分析表明，该方法能够对新一代智能化变电站进行有效的综合评价，我们为国家新一代智能变电站的发展惊醒了规划和对建设提供了一些指导。
5展望
设备智能技术的研究不仅是测量技术和控制技术的创新，而对变电站设计电网的运行甚至设备自身的发展都有非常重要的影响。智能一次设备的使用能够使整个变电站的发展更加简单、可靠和智能化。智能化不仅是基本理论上的转变和理论发展，也是技术上的突破，包括使用众多新技术、新材料和新工艺。智能初级设备的未来发展包括设备本身的技术创新和智能组件的创新以及它们之间的集成。
6结束语
随着电网的发展，智能变电站在集成设计、智能设备制造和模块化配电建设等方面实现了革命性的创新。智能变电站的设计特点，建设目标和功能，以及断路器，车站保护和控制系统等关键设备和核心技术的突破，减少占地面积，缩短工期，降低维护成本，提高可靠性等技术优势。有必要提出一种基于层次分析法和模糊综合评价法的分站全生命周期经济绩效评价方法。
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