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1、智能電網中的通用電力變壓器設計一、智能變壓器簡介：智能電力變壓器是智能變電站的核心設備之一，是一種新型電力變壓器，其核心是通過裝備必要的感測器，採集更多有關電力變壓器運行狀態、 控制狀態和 可靠性狀態的資訊，通過其智能組件對採集資訊進行自主就地處理，形成智能化的結果資訊，為電力變壓器的智能控制、電網的優化運行以及電力變壓器的優化 檢修提供不可替代的資訊支撐。智能電力變壓器的感測器應根據工程實際需要設 置，對於運行在關鍵崗位的智能電力變壓器，可能會裝設較多感測器。感測器信號應能直接或間接反映電力變壓器的運行、控制和可靠性狀態。感測器信號會定 時或在事件驅動下由相關智能電子裝置 (intellig
2、entelectronic devices , IED)採集。、智能電力變壓器安置位置:智能化變電站總體框圖如下所示智财ftid. ft JZ.di垃篙可分為站控層、間隔層和過程層電力變壓器是過程層中最重要的高壓設備之一.三、智能化變壓器配置以及解決方案：智能組件是電力變壓器智能化的核心部件， 資訊流主要集中於智能組件。智 能化變壓器的構成包括變壓器本體，內置或外置於變壓器本體的感測器和控制 器，實現對變壓器進行測量、控制、計量、監測和保護的智能組件。變壓器的冷 卻器控制器和有載分接開關控制器應具有可連接智能組件的介面，並可以回應智能組件的控制。變壓器的狀態監測主要包括局部放電監測、油中溶解氣
3、體監測、 繞組光纖測溫、侵入波監測、變壓器振動波譜和雜訊等。以油浸式電力變壓器為例，智能組件的IED常規配置如下圖典渔粘飞述战CD)OLTC和！4疋 兮战TTX.配置框圖示意配置實物二維圖示意表一為智能組件（IED）常用感測器表1 测旱与监测IED常用传感器Tab. 1 S HtMir 累 for men suring a nd monitoring IED里施愠醴信息可珪仕墟信J&A馆1 Mi加地.人休油估檢如OLTC油仕接点.轻瓦斯接点境爼模拟4M呛*油也模拟就* 收出油温、铁心接地啪旎，化 怀聚处油乐力替1A机电謀、电H油渝讳C用制状占培信息昭劝屯机也流.苗学捺纨雪D!（UHF）Lh間做
4、怙 肚冲电谎（1个戍移亍測恵）肺敏fit号E绕齟龙蚌测川怙息（4卩戍克善利加FHi+CjHjHt-K；3Ht+C2H i/HjO/COj-:儿历按亡、OLTC歌瓦旣G搔点、爪力映变潜咀鞋、11加保护損点（1）智能變壓器的測量功能及解決方案測量內容為電力變壓器常規告警和常規狀態資訊， 包括接點資訊和模擬量資訊，由智能組件的測量IED承擔。測量IED採集油面溫度、繞組模擬溫度、油位接點、輕瓦斯接點等資訊。根據需要測量IED可擴展測量鐵心接地電流、油位模擬量、油壓模擬量、氣體聚集模擬量、底層油溫等資訊。測量功能的設計方案如下：首先，測量資訊通過過程層網路報送至測控裝置，由測控裝置將測量資訊報送至站監
5、控主機和遠動裝置。其次，測量資訊也是電力變壓器運行狀態、控制狀態和可靠性狀態分析依據的一部分，測 量資訊通過過程層網路同時報送至監測功能組主IED(簡稱監測主IED)。此外，測量IED中的油溫、模擬繞組溫度等資訊也是冷卻裝置控制參量的一部 分，因此，通過過程層網路，測量資訊還要同時報送至冷卻裝置控制IEDo測量功能示意圖如下所示:竹丛辭(A)1 一恂划辭信哦鑫见我lh 2测量悄息】3测控裝邑向站控圧报 迖的源II川! IED的信息】其中保护ttosfl(2) 智能變壓器的監測功能及解決方案電力變壓器的監測專案一般由專門的監測IED完成。對有載分接開關(on-load tap changer，O
6、LTC)冷卻裝置的狀態監測由相關控制 IED完成。無論應用了多少監測IED，目標都是反映電力變壓器的運行狀態、控制狀態 和可靠性狀態。有的監測專案之間是互補關係，有的監測專案之間是互證關 係。良好的資訊流設計方案是能實現資訊在各IED之間的高效、有序交互，支持包括監測資訊在內的全部狀態資訊的聚合，然後進行綜合分析，形成綜合的智能化資訊，最後報送至相關高級應用系統。據此，監測功能的設計方案如下圖所示，其中監測主IED承擔了彙集所有監測IED、測量IED和控制IED的資訊，此外，監測主IED在綜合分析時 還需要系統電壓、負載電流等資訊，這部分資訊通過站控層網路獲取（或經過程層網路直接獲取合併單元採
7、集量自行計算）o各種資訊綜合後進行分析， 形成的格式化資訊和智能化資訊，由監測主IED通過站控層網路報送至站監 控主機、遠動裝置及監測資訊子站等相關設備。其中格式化資訊僅報監測資 訊子站。需要指出的是，無論是各監測IED的單項分析，還是監測主IED的綜合分析，都需要一定時間的數據積累，以便進行趨勢分析或對資訊的品 質進行評估。必要時，還需要存儲原始監測數據檔，以備深度分析的需要。因此，資訊管理（含各類資訊存儲、檢索、服務）是對各監測IED、控制IED 和監測主IED的基本要求。至於存儲時間範圍、數據時間間隔等由各相關 IED開發者根據分析需求自行確定。站监控左机 |远別驶胃 附期门e :r处|
8、I;11Ii;搏計（D）N 怖涮武电肮刑IEDill就汀工讯IED札述科（E） H e I 宀;ElIED J传惨辭（F） 传礬孤抑/ 划战1ED范M吝却诫和51ED I怙酸眾（C）OLTC jv IED过程层网络1伏仍骼门号（参见嚼 2-服务FftS3-S持 电网优代込荊的解能化信息 4支持徙运打管理的搐式化信息（珥也 摘探度分析騎需版始监测数抿文杵h 5齐临测1ED报送的单攻智能化 信息利寤氏化信卧fiMJ. IED的榕式优信島 1控制IED报送的 组（播卅状态怙息（他折格成化信息和智能化佶息h S-rfeIK.負St 电*普信息（包特诜爺播牧信息瞻” 9缶豔测ED. MAIED出控制 I
9、ED僧息匚（3）智能變壓器的控制功能及解決方案IED完成。智能控制IE除承擔控制組（部）件運行、測量控制狀態的基本功 能以外，還承擔監測受控組（部）件可靠性狀態的功能。對於冷卻裝置控制 IED，除根據冷卻裝置運行策略控制各組風機的投與退、採集控制狀態資訊 之外，還可根據工程需要進一步監測各組風機、油泵的電壓、電流等資訊;對於OLTC控制IED，除根據控制策略或指令控制有載分接開關檔位、採集 控制狀態資訊之外，還可根據工程需要進一步監測驅動電機電流、電壓、聲 學指紋等資訊。特別需要指出的是，組（部）件智能控制所依據的資訊包括系 統指令和當前控制狀態，同時，根據組（部）件的控制策略及影響因素，測量
10、 IED、監測IED等全部或部分資訊也是組（部）件智能控制依據的一部分。冷 卻裝置控制IED和OLTCg制IED的控制資訊流設計方案分別如圖 4和圖5:测拧周科 JC ：!-据由制IED所示。一晓汕兄纤测门IEDL榕感atfF）H mi必附i-ied1権帧信J（暮见凰2与冲即較置控制相关的监测IED报迖 的押能化倩息和倒I稱式化信恵*3Ml IED中与冷却装覽控制和叢的格 式优倍息* 4电翼包样热枫预报）铮借息1戈一控制期令下行利控 制状石信啟上行h 6由扣光监测IED和UJ； IED提供的1M+ 令（上盯）和控制状态信啟下行h 7至冷却裝国扼行霍的控制和h图4冷却装置控制IED的控制信息流设计方案
