PDF《物联网+大数据+智能电器——电力设备发展的未来》

1991 年就提出 了GTO 开关型限流器原理.美国东北大学设计的

600 V 开关阻抗变压器型固态故障限流器样机的预 期故障电流达到了

100 kA.国内浙江大学、 山东大 学等单位相继提出了基于晶闸管的桥式单相/三相 固态限流器、 带旁路电感的桥式固态限流器, 基于 全控器件 IGCT 的故障限流器以及基于限流电抗电 流控制的新型固态限流器等多种拓扑结构.由于 受到现有电力电子元件的特性限制, 目前固态故障 限流器主要适用于4~15 kV及以下的中低压配电系统. 1.4 智能互感器 电流测量是电力系统中继电保护、 电能计量、 系统监测和分析等功能实现的关键.随着智能电 器领域的发展, 电流测量环节已经成为电器智能 化、 小型化的瓶颈.空心线圈电流互感器技术相对 成熟, 高压系统中一般采用光纤传输信号和激光供 能.ABB 公司等率先在其智能组合电器(PASS)、 SF6 气体绝缘开关(GIS)、 智能化开关柜产品中使用了空 心线圈电流互感器.南京南瑞继保电气有限公司、 西安西电高压开关有限责任公司等企业也分别研 制了±500 kV 直流电子式电流互感器, ±800 kV 直流 电子式电流互感器[19] .光学电流互感器基于法拉第 (Faraday)磁光效应和萨格纳克(Sagcac)效应实现电 流检测, 国内开展了大量关于光学电流互感器的研 究.重庆大学研究了不同参数下光学电流传感器 的响应波形以及幅值、 频率特性.北京航空航天大 学提出变温条件下对平均波长影响的自补偿方 案.哈尔滨工业大学对光学电流互感器的长期运 行稳定性问题进行了研究.磁传感器阵列电流测 量方法具有测量范围大、 功耗小、 响应快等优点. 西安交通大学对多母排系统进行了研究, 建立了磁 传感器阵列拓扑优化模型, 实现了稳态及瞬态电流 的快速求解[20] .华中科技大学采用印刷电路板技术 实现了点阵式霍尔电流传感器.海军工程大学设计 的矩形阵列霍尔电流传感器, 额定电流达到了10 kA. 1.5 智能变电站 变电站作为电力网络的枢纽, 在整个电网当中 起着重要的作用.传统变电设备由高压设备和 二次设备构成, 且一次设备和二次设备之间有比较 明显的界限.智能变电站是构建智能电网的重要 支撑节点.国家电网公司颁布的 《智能变电站技术 导则》 中规定了智能变电站信息交换、 管理需遵循 的具体要求, 智能变电站中

一、 二次设备信息建模 及信息交互均在 IEC

61850 框架下统一进行, 对于

一、 二次设备的集成整合要求越来越明确.近几年 来, 新建投运的变电站普遍采用了数字化的自动化 系统, 基于 IEC

61850 标准实现智能设备间的高速 通信以及数字化的采样传输服务.智能变电站要 求其智能组件具有测量数字化、 控制网络化、 状态 可视化、 功能一体化和信息互动化等特征.相关的 一次设备主要有变压器、 断路器、 GIS 等, 其关键技 术涉及: 智能高压设备的信息模型、 智能高压设备 的检测与诊断技术、 合并单元和通信技术等.

2 电力设备的制造与运行 2.1 电力设备制造行业发展 电力设备制造业主要包括发电设备和输变电 设备制造.近年来, 在 装备制造国产化 目标的指引 下, 经过±

500、 ±800 kV 直流输电工程、

750、

1 000 kV 交流输电工程等实践, 中国电力设备制造行业在产 品设计、 制造、 试验检测技术等方面得到了迅速发 综述 王建华, 张国钢, 宋政湘, 等. 物联网........