美國GRID2030計劃從三個方面來達到目標，一是提高電網(wǎng)的可靠性，二是降低電網(wǎng)運行的損耗，三是充分利用可再生能源. 智能電網(wǎng)已經(jīng)成為未來電網(wǎng)的發(fā)展方向和當今電力技術(shù)的熱點。智能電網(wǎng)的特點是自愈、安全、經(jīng)濟、清潔、質(zhì)量好，其主要特征是互動、自適應(yīng)。目前智能電網(wǎng)的定義各國雖有不同，強調(diào)的重點也不同，但其共同的目標是要建設(shè)一個堅強的電網(wǎng)，提高服務(wù)水平。。智能電網(wǎng)發(fā)展方向是“一次”與“二次”系統(tǒng)的融合，其追求的功能目標是智能化、自適應(yīng)，追求的經(jīng)濟目標是綜合建設(shè)成本低，運行維護費用低。從配電網(wǎng)的角度來講，要提高用戶的用電質(zhì)量，必須實現(xiàn)電網(wǎng)的高度自動化以及和用戶之間的互動。提升配電網(wǎng)監(jiān)測和控制的智能化水平。目前主電網(wǎng)的監(jiān)控手段已經(jīng)非常先進，如光纖通信、無人值守變電站、數(shù)據(jù)自動采集等，但是配電網(wǎng)的監(jiān)測控制水平還較差。配電網(wǎng)需要加強末端的信息采集以及末端配電設(shè)備的控制，從而使配電網(wǎng)達到可觀可控的狀態(tài)。美國目前在底特律等三個城市進行“百萬級節(jié)點”配電網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的試點工作，該系統(tǒng)能夠使處于配電網(wǎng)末梢的每個用戶信息都處于“可觀”狀態(tài)。在配電網(wǎng)系統(tǒng)中，變壓器是重要設(shè)備，它直接和用電設(shè)備連接，分布廣、數(shù)量多，容量大，總損耗（變壓器損耗，用電設(shè)備損耗）大。配電變壓器的安全經(jīng)濟運行和降低損耗（降低變壓器損耗和用電設(shè)備損耗）對智能電網(wǎng)發(fā)展的影響重大。隨著電力自動化技術(shù)和電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電力設(shè)備智能化方面有了良好的技術(shù)支撐。變壓器控制技術(shù)也在不斷提高和發(fā)展，這也為智能變壓器的發(fā)展提供了有利的條件。本文拋磚引玉，針對變壓器尤其是配電網(wǎng)變壓器論述了智能變壓器的構(gòu)成、功能及發(fā)展趨勢。

智能變壓器

1 智能變壓器的構(gòu)成，它主要由如下幾個部分組成：

1）變壓器基本部件；

2）智能控制部件；

3）主控單元；

4）傳感、檢測、傳輸裝置；

1.1 變壓器基本部件

變壓器的基本功能是電壓變換，因此其基本部件必須具備這一功能。變壓器有油浸、干式等不同的結(jié)構(gòu)之分，有鐵芯與非鐵芯、硅鋼片與非晶合金等不同的材料選用，滿足不同的應(yīng)用場合需求。

1.2智能控制部件

變壓器作為電網(wǎng)輸配電的重要環(huán)節(jié)，在進行電壓變換的同時，也應(yīng)具有電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)控制等功能，這要依靠優(yōu)良性能的控制部件來實現(xiàn)。現(xiàn)有的電壓質(zhì)量調(diào)節(jié)實現(xiàn)方式，分無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種，即通過無勵磁開關(guān)或者機械式有載分接開關(guān)等控制部件實現(xiàn)有級調(diào)壓。由于機械式有載開關(guān)壽命低、可靠性差，切換有電弧，因此實際使用效果不能滿足電壓調(diào)節(jié)快速、可靠動作的要求。目前，一種用于配電網(wǎng)的光控電子式有載分接開關(guān)已經(jīng)研發(fā)成功，其可頻繁動作、壽命長、快速響應(yīng)、無電弧、可分相操作的良好技術(shù)特性為電網(wǎng)電壓穩(wěn)定和變壓器經(jīng)濟運行提供了良好的實現(xiàn)手段。

1.3主控單元

作為變壓器智能重要部件，應(yīng)有強大的數(shù)據(jù)采集、處理、通信、存儲功能。對變壓器運行參數(shù)例如電壓、電流、功率、功率因數(shù)、溫度等參數(shù)進行監(jiān)測并根據(jù)控制原則實時控制，實現(xiàn)遙信、遙測、遙控功能。在變壓器供電回路出現(xiàn)故障時還應(yīng)及時報警，為檢修人員快速定位和處理故障提供良好的幫助。

1.4傳感、檢測、傳輸裝置

傳感檢測裝置部分采用模塊化、組合式結(jié)構(gòu)、具有體積小、配置靈活、安裝方便的特點。通過它，可實現(xiàn)對變壓器運行狀態(tài)的實時在線監(jiān)控。傳輸系統(tǒng)可以實現(xiàn)變壓器系統(tǒng)的智能通信并可以傳輸信號給靈活控制部件如新型光控電子式有載分接開關(guān)穩(wěn)定或調(diào)節(jié)電壓實現(xiàn)優(yōu)化運行。通信接口規(guī)約應(yīng)采用開放性規(guī)約，符合IEC61860國際標準的要求。接口采用電口或者光口，滿足高速通信和可靠通信的要求。