智能電網(wǎng)建設對一次設備的智能化提出嚴峻挑戰(zhàn)。針對一次設備變壓器而言，其智能化程度決定智能變電站的智能水平。
“變壓器智能化應具備測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡化、狀態(tài)可視化、信息互動化等重要具體特征。”中電裝備山東電力設備有限公司副總工程師韓克俊在接受采訪時表示。
智能化需要多種技術(shù)融合
據(jù)介紹，變壓器智能化涉及多方面技術(shù)，但主要包括傳感器技術(shù)、集成技術(shù)、在線監(jiān)測技術(shù)以及信息技術(shù)。
韓克俊稱，實現(xiàn)智能化，就需要對變壓器的各種參量進行測量，因此需要開發(fā)各種技術(shù)更*傳感器，比如局部放電傳感器、光纖傳感器等。
而根據(jù)變壓器智能化要求，要實現(xiàn)功能一體化，需要對傳感器和變壓器進行集成，各個功能的智能組件也需要在安全可靠前提下進行集成，減少占地面積和工程造價。
通常，變壓器智能化前提是實現(xiàn)變壓器運行狀態(tài)的在線監(jiān)測，所以需要對在線監(jiān)測技術(shù)進行研究，保證各種狀態(tài)參量穩(wěn)定地進行在線測量。
另外，韓克俊表示，智能變壓器是智能電網(wǎng)實現(xiàn)電能在不同電壓等級傳遞的重要設備，其狀態(tài)監(jiān)測、自診斷和控制都需要大量信息進行處理。“因此需要進行信息技術(shù)研究，保證這些海量數(shù)據(jù)能夠按照需求進行處理，實現(xiàn)變壓器智能化。”
智能組件可靠性待解
由于傳統(tǒng)一二次分工太明確，導致一二次設備廠商對彼此技術(shù)不了解，不能獨立完成智能組件的開發(fā)。且設計院和供電企業(yè)對變壓器智能化部分也不了解，沒有專門的人員來負責智能變壓器，導致在實際項目中實施比較困難。因此，韓克俊認為：“在智能變壓器研發(fā)上要打破傳統(tǒng)的一二次廠家的分工，綜合一二次設備廠商的優(yōu)勢，并開展變壓器基礎理論的研究，才能提高變壓器的智能化水平和技術(shù)實力。”
“但更為重要的是，智能組件的可靠性問題還沒有得到解決。”韓克俊說，“按照現(xiàn)在的標準和要求二次設備只有5~8年的壽命，但是變壓器的壽命是30年（要求是40年），怎樣提高智能組件的壽命也是我們要克服的主要困難。”
幾年來，在解決變壓器智能組件的可靠性問題上，國內(nèi)企業(yè)如中電裝備以及科研院所做了相當多的嘗試。韓克俊表示，“我們采用元器件應力分析法研究智能組件損壞機理，結(jié)合統(tǒng)計法和圖表分析法對智能組件各部件的失效率進行統(tǒng)計和分析;通過智能組件柜和端口防護技術(shù)提高智能組件使用壽命;基于二次設備的壽命因素模型和部件權(quán)重分析，綜合元器件選型、部件冗余和自檢、智能組件狀態(tài)檢修、易損部件的維修和備件更換機制進行長壽命智能組件的系統(tǒng)方案設計。提高智能組件可靠性，爭取達到20年使用壽命。”
標準統(tǒng)一是智能化研發(fā)前提
韓克俊主張，在變壓器智能化研發(fā)期間，首先要統(tǒng)一標準。他認為，如果沒有標準或標準不統(tǒng)一，設備生產(chǎn)商在研制智能變壓器時沒有方向，不知道該如何去研制智能變壓器，降低智能變壓器研發(fā)進度。而且每個設備生產(chǎn)商都按照自己的設想去研制和生產(chǎn)智能變壓器，會導致變壓器無法聯(lián)網(wǎng)運行，不能形成統(tǒng)一智能電網(wǎng)。
關(guān)鍵技術(shù)成研發(fā)方向
對于國內(nèi)變壓器生產(chǎn)商來說，目前，zui重要的是開展關(guān)鍵技術(shù)研究。以中國電力技術(shù)裝備有限公司為例，其所屬的山東電力設備有限公司作為傳統(tǒng)變壓器生產(chǎn)商，已經(jīng)在開展變壓器智能化關(guān)鍵技術(shù)研究上邁出很大一步，并建立了相應的檢測試驗平臺。結(jié)合國家電網(wǎng)公司在變壓器基礎性研究方面成果和仿真分析能力，對變壓器故障分析進行了深入研究。
另外，在研發(fā)方向上，韓克俊建議有實力的電力設備制造商將變壓器智能化和特高壓放在同等的位置，加大在人財物方面的投入，嚴格按照國家電網(wǎng)公司的相關(guān)標準進行研發(fā)。
在這方面，中電裝備取得了階段性成果，已開始為智能電網(wǎng)建設提供運行可靠、技術(shù)精良、性能優(yōu)良的智能變壓器。
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