PDF《物联网+大数据+智能电器——电力设备发展的未来》

2018 DOI:10.13296/j.1001-1609.hva.2018.07.001 收稿日期: 2017?12?06;

修回日期: 2018?02?25 基金项目: 国家自然科学基金(51323012) 资助项目. Project Supported by National Natural Science Foundation of China(NSFC)(51323012). ???? ?? ???? ?? 综述 2018年7月第54卷第7期 动控制, 实现各种调控和保护任务;

另一方面智能 电器也具有自身监测、 诊断和保护功能, 能够获得电 力设备自身状态参数, 自适应地执行相应的动作[3?4] . 自20 世纪

90 年代起, 智能电器行业得到了快速发 展, 出现了涵盖各个电压等级的智能电器产品, 具 备智能组件的高压电力装备已逐步成为众多新建 数字化变电站的标准配置, 其与电网调控系统的信 息交互为电网优化运行引入了全新的支持信息, 使 其具备了实施主动保护与控制的可能性[5?7] . 电力设备可靠性是保障电网安全、 经济运行的 基础.随着技术的发展, 对电力设备进行全寿命管 理的呼声越来越高, 通过全寿命管理, 可以更加科 学地把握电力设备的当前状态, 及时和有效地进行 设备维护, 从而提高电力系统整体的可靠性和安全 性[8?10] .电力设备的全寿命管理依赖于设备的检测 和诊断技术, 所要处理的数据是海量的.利用大数 据技术对电力设备的状态数据进行管理与分析是 发展的趋势.电力设备制造企业能够利用物联网 掌握设备的运行状态、 进行及时的维护保养, 为电 力设备运行客户提供全方位的服务.因此, 未来的 电力设备企业不再是单纯地提供装备产品, 而是装 备全生命周期的保障服务.

1 智能电器发展简介 智能电器将信息技术融合到传统电器之中, 以 数字化信息的获取、 处理、 利用和传递为基础, 在开 放和互联的信息模式基础上, 进一步提高电器的性 能指标以及自身的可靠性和安全性, 同时为智能电 网的运行控制提供更加完善和丰富的数字化信息, 进而提高系统的整体性能[11] .国内智能电器的发展 已有二十余年的历史, 从开始的引进、 仿制、 消化吸 收到自主创新, 其技术水平已逐步与国外企业相 当, 有些关键技术指标已超过国外同类产品.尤其 是近年来, 中国智能电网建设加速, 以及 物联网 、 大数据 、 能源互联网 等概念的兴起, 进一步推 动了智能电器的产业发展和技术革新.智能电器 按照其结构形式可以分为智能电器元件和智能电 器系统[12] .电力系统中主要的一次元件有开关设 备、 变压器、 限流器、 互感器等.智能变电站是构建 智能电网的重要支撑节点, 也是一个典型的智能电 器系统. 1.1 智能开关设备 开关设备是变电站的核心设备.智能开关设 备通过装设各类传感器, 采集设备运行状态、 对数 字化信息进行就地处理, 实现自适应控制和故障诊 断等功能.此外, 其具有高速网络交互接口, 能够 为智能电网的优化运行提供信息支撑.高压开关 设备的智能化研究主要集中在关键状态参量的检 测诊断和寿命评估技术.随着国内智能电网建设 的开展, 国家电网公司发布了系列相关标准, 推进 了智能高压开关设备的研制[13?15] .2012 年, 中国电 科院、 西安交通大学、 清华大学、 华北电力大学联合 西电集团等单位, 启动

863 课题 高压开关设备智能 化关键技术 的研究, 提出了高压开关设备智能组 件设计和质检标准, 建立了智能开关设备的技术标 准体系.目前国内已研制出了