浅谈电力一次设备智能化的设计与发展趋势

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摘要：本文就电力一次设备智能化在电气工程中的应用作了大致分析，并提出了未来电气工程中自动化技术应用的发展趋势。

关键词：电气自动化；一次设备；智能化

Abstract: This paper will made a general analysis on power a device intelligent applications in electrical engineering, and put forward the development trend of the application of automation technology in electrical engineering in the future.

Keywords: electrical automation; primary equipment; intelligent

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

1、传统电气自动化设计的特点和思想基础

传统电气设备的制作形式在保护、控制和计量上都是由一些独立的配件来完成的，而且用户所需的配电产品以及每个配件彼此间的功能配合与连接也都是通过此种形式来完成的。在这个过程中，计算机便构成了相应的自动化控制系统，通过对软件和硬件进行组合，让系统管理管理与控制功能能够满足用户需求。此外，在传统电气设备里自动化和电气全都是独立存在的，并且这两个设备并非是出自同一个制造商，因此在进行施工之时，各设备专业的工作人员一定要到施工现场，然后按照规定的管理原则和标准信号划分清楚界面，并对其采取必要的协调连接举措。

（一）在对某工程进行电气设计之时，一定要对用电设备的实际用电负荷、分布情况以及负荷特点等具体状况加以考虑，同时与自身条件相结合来进行中低压配变电系统的相应设置。在此基础上，作为施工方一定要遵照供电方在设备、条件以及用电上的管理要求，对低电压变配电系统实行计量、控制和二次保护方面的设计，然后按照工艺控制和自动化系统要求来进行配电系统末端用电设备的设计，在完成这些设计之后，再实行电路的敷设、设计以及设备的调试与安装工作。

（二）在对某工程进行自动化设计之时，一定要按照控制要求先对工艺进行详细分析，以便对被控设备的分布状况有所了解和掌握，同时还要对设备自身可靠性、运行流程相关性等加以了解，然后再进行计算机全控制系统结构和内容的设计。在执行工程的时候，还需对变配电系统、高低压仪表系统与用电设备检测信号、系统检测控制之间的关系加以协调，接着再将一个位号清单编制出来，最后再对整个控制流程图加以设计；进行控制系统监控软件和硬件的组合；使控制系统输出和输入接口与整个系统现场设备电缆之间的有效连接设计得以实现，如此才能使整个系统设备以及电缆敷设的调试与安装得以顺利完成。

虽然自动化设计和电气设计的过程隶属不同专业，但经过分析便知，这两个专业在执行之时需平行进行，并且在进行中要彼此提出监控条件，换言之，在实施电气内容和条件之时，

一定要对自动化相应内容和条件加以确认和落实。

2、电力一次设备智能化应用的基础条件

目前，工程现场许多设备都能通过对现场总线加以连接而实现，并用同样的通讯协议使数据通讯得以实现。由于目前网络通讯的机电一体化、芯片嵌入和标准统一等发生了很大的变化，使得现场设备层中测量与控制的彻底分化得以实现。对整个控制系统而言，由它的拓扑结构便知，作为通讯媒介的重要组成成分，现场总线包含的内容只包括人机界面管理计算机和现场控制器这两方面，如今有了几个大型的现场总线组织可以对现场总线通讯协议加以制定，如此一来，假如现场嵌入式控制装置、控制器、仪表与通讯协议相符，那么便能很快捷的通过连接现场总线来实现完整控制系统的形成。

3、电力一次设备智能化设计方案特点和内容

由于目前的用电设备中有一个非常小型的PLC 控制系统，并且嵌入式控制装置也会在高低压变配电设备中出现，因此在对相关电气加以设计之时，就无需把集中、计量的保护系统

设备和二次信号同自动控制系统间做预留互联条件，而只用按照需求进行系统电气的设计，此外还需进行必要仪表系统的设计。在传统设计方案里，电气设计和自动化设计是平行的，而新设计方案和传统设计方案之间差别非常多，具体而言就是新设计方案在设计程度上对传统设计方案进行了一定的简化，使得效率得到了极大提升，而自动化组态的进行也无需先进行硬件确定再实行，只需通过一个软件和通信协议便能让不同厂家的产品和设备实现整合，进而构建为一个正常系统。电气及其控制系统最主要的优点便在于其能实现电气设计与自动化设计的统一，站在电气方向的角度上来讲，便是系统的智能化得以实现了，站在网络自身角度上来讲就是使对用户数据的共享得以实现了。

4、电力一次设备智能化的发展趋势

事实上，上面所提到的新设计方案基本上全都在现场设备中得到了应用，现场总线装置与通讯协议标准完全相符，即网络通讯功能得以完全实现，并且在现场总线的所有节点设备

上都采用分布式实时数据库形式。与此同时，系统中另外一个非常重要的构成成分便是设备控制系统，它的特点包括数据共享快、成本低、高效可靠等。上面所提的功能希望能在设计中得以实现，如此便需要设备设计人员不仅能进行电气系统的设计，同时还能机型嵌入式控制装置的编程组态，并且还能完成相应控制软件的组态以及网络架构。作为企业管理者以及设备供货商和互联网设计人员都需对设备技术和生产流程加以调整和支持，并进行不断的协调和沟通。

5、一次设备智能化在10KV配电系统的应用

我国配电网包括农村电网和城市电网，农村电网最主要采取架空线的方式，城市电网则主要采取电缆网的形式。所采用的电力一次设备主要包括：配电开关、配电变压器等。这些开关及变压器大多数没有自我控制测量、控制、通讯功能。目前采用的二次设备主要包括：TTU、FTU、DTU等设备。

通过在一次设备上融合二次测量、控制、通讯功能，是配电终端与配电一次设备无缝融合。实现包括：就地手动、远方控制、环网控制、保护动作等方面的应用。设备同时具有现场总线通讯、网络通讯或光纤通讯功能。实现现场单元间、子站之间、子站对现场单元、主站对现场单元、主站对子站的通信等广义范围。并与电力主站系统通讯，实现包括：电网经济运行的分析、GIS 的在线管理、SCADA 的实时监控等功能，突破传统单一调度的自动化系统模式。采用一体化架构形式，使分布式网络的综合集成系统能实现管控一体，软件平台技术和计算机网络技术要充分体现开放与功能，同时进行异构系统跨平台接口的供应，并与CIS、MIS、负控、调度等自动化系统共同实现无缝集成。

结束语:

文中就传统自动化与电力一次设备智能化的技术发展趋势作了大致的介绍。并就同一工程汇总自动化设计与电气设计之间的关系作了大致的论述，此外还表示假如这两者能进行有

机融合，将对工程自身发展有利，在文章最后，笔者对这两个专业的融合趋势、原则和发展方向进行了大致的分析。在电气工程中，电气自动化技术的应用，能够促进工程建设的顺利进行，还能够保证工程施工的质量，促进我国工程建设事业的发展。

参考文献：

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