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摘要：智能变压器伴随着电网技术的发展不断的得到应用，首先对智能变压器的网络基础进行了框架设计，随后对相应的整体组件和应用进行了分析，研究结果为电网中智能变压器的广泛应用提供了相关思路。
关键词：智能；变压器；设计；应用
引言
智能变压器的工作环境是智能电力系统，和传统的电力系统相比，智能电力系统是通过高速网路和其他设备进行协同操作的，在智能变压器的内部，存在很多光电传感器和元素执行器，内部的管理单元也是智能化单元，传感器的作用是收集实时的工作信息，变压器的状态内部可以自动分析工作状态，也就是说，在网络控制化下，系统内部可以进行实时的进行信息交互，还可以根据系统中其他控制设备的指令进行动作。
1智能化变压器框架设计
总体来说，电力设备是一个系统，要保证系统的安全和可靠运行，需要信息的支撑。因此，在进行智能变压器设计之前，需要构建变压器的智能化网络，在智能变压器中，采用的网络是高速以太网，输出的带宽差不多是850Mb/s，以太网终端需要通讯接口进行链接。
变压器的框架设计主要是逻辑设计，智能变压器的网路系统的组成主要由站控曾、间隔层和过程层组成。站控层网络拓扑采用的是星型结构，过程层采用的是数据采样网和GOOSE网络，并且二者互相独立，也都是采用星型拓扑结构。保护层采用的是双重化的保护定值，相应的过程层网络同样进行双重化配置，两个过程层网络也相互独立，变压器的网络结构框图如图1所示。
设置过程层的目的主要是针对于变压器的输出电能，在过程层内，电能可以进行调配、转换、移动、监测、控制、保护、度量，整个过程层由一次设备和二次设备构成，内部的智能设备智能化组件和一端设备组成，另外，还包括配套内的结合单元和终端的智能元素，如果能在控制过程中实现顺序操作，则变压器的运行状态是最郝的。间隔层的设备则着眼于某两个设备之间的间隔，间隔中的一端设备配备于间隔层之中，作用是和远程的输入输出设备和智能传感器进行通信，间隔层中的设备主要由继电器保护设备、测控监测设备等二次装置组成。站控层是一个信息的存取平台，各类信息统一汇聚，可以给整个变压器的所有通信信息进行统一的集成，并且建立全局的统一收集、保存、交付、传送功能，变压器最终要实现电力系统的高级应用，站控层可以提供可靠、稳定和高效的数据。
2智能变压器的构成
基于智能化变压器的网络框架设计，对智能化变压器的整体构成进行分析，从总体上来说，智能变压器是集计算机技术、电力电子技术、传感技术、自动控制技术、通信技术和变压器技术的成果，具有电压变换和电能传输、在线监控和远程通信等功能，并能够同时满足用户多样化需求，传统的智能变压器基本组成结构和对应功能如下。
（1）输入输出变换单元。变压器的基本功能是电压变换，同时，还需要具有电压质量调节和电压控制的功能，智能变压器中接有光控电子式有载分接开关，该开关可以频繁动作，并且使用寿命很长，开关还可以根据控制单元快速响应，这些良好特性为电网、电压的稳定和变压器的经济运行提供了基础。
（2）主控单元。该单元是变压器的智能核心，位置在主控层内，主控单元拥有数据处理功能，在变压器供电回路出现故障的时候，可以提供保护和预警，为检修人员快速定位和处理故障提供良好的帮助，目前比较常用的是分布式的主控单元，该单元最大的优点是可以提供良好的通信和标准化接口，实用性很强。
（3）传感采集单元。传感采集单元的特点是模块化和组合化，该单元的体积很小，配置灵活，安装方便，可以实现对变压器的状态监控。
（4）通信单元。通信单元的基础是前一章节中的网络设置，通信接口的规约应该采用开放性的规则，符合国际标准，接口需要采用电口或者是光口，满足高速通信和可靠通信的要求。
3智能变压器的应用分析及最优化分析
随着智能电网的研究需要，智能变压器内的设备也在不断升级，内部安装了许多新设备，包括大量的电子互感器和交换机和电压智能辅助控制系统，还有对时同步技术和状态监测系统，同时，智能变压器的表现形式和传输的方式都发生了变化，智能变压器设备的试验内容、标准、流程和方法也随之变化。总体来说，应用于智能电力系统中的智能变压器的应用主要包括三个方面，分别是测量、保护和计量。
智能化变压器还具有计量功能，计量功能和测量功能不同，计量主要应用于电子电流互感器的使用方面，比之前传统的单一电流互感器可靠的多，新的互感器可以实现变电站的运行功能，可以实现变压器的信息化。电子电流互感器拥有载网功能，可以充分的提高继电保护的可靠性。电子式互感器具有非常有益的抗干扰能力，遇到高压风险也可以应对，使得智能变压器具有很高的测量进度和测量范围，可以测量几十安到几千安的电流，频带的灵活性也较高，可以到几千赫兹，提供可靠的数据，结构简单，重量轻，体积小，比较容易安装，输出的数字接口适应了电力计量与信息化的要求。
为了实现变压器的高效运行，利用在线监测系统进行计算可以得到相应的数据信息，数据获取主要是依靠计算机和傳感器，安装在智能变压器的监测系统如图2所示。
对智能变压器的监控测量结果进行分析，可以得到变压器的基础数据、电磁数据、油箱数据等，同时设计优化软件，以达到变压器的最高效运行，软件分为基础数据的输入和优化输出。
总结
在传统的功能基础之上，智能变压器可以通过集中或者分布式的CPU和数据采集单元实现资源的共享和智能的管理。具有数据监测、保护、故障报警等功能，还可以进行状态诊断和评估、信息管理、通信等高级功能。通过对智能变压器的网络化框架设计、功能设计和应用分析，证实了智能变压器的有效性和经济性。
参考文献：
[1]张斌等.变压器智能组件设计方案[J].电力系统自动化.2012：（19），85-88.
[2]徐占宝.智能变压器自适应运行研究[J].中国新科技新产品.2015（24），8.
关键词：智能；变压器；设计；应用
引言
智能变压器的工作环境是智能电力系统，和传统的电力系统相比，智能电力系统是通过高速网路和其他设备进行协同操作的，在智能变压器的内部，存在很多光电传感器和元素执行器，内部的管理单元也是智能化单元，传感器的作用是收集实时的工作信息，变压器的状态内部可以自动分析工作状态，也就是说，在网络控制化下，系统内部可以进行实时的进行信息交互，还可以根据系统中其他控制设备的指令进行动作。
1智能化变压器框架设计
总体来说，电力设备是一个系统，要保证系统的安全和可靠运行，需要信息的支撑。因此，在进行智能变压器设计之前，需要构建变压器的智能化网络，在智能变压器中，采用的网络是高速以太网，输出的带宽差不多是850Mb/s，以太网终端需要通讯接口进行链接。
变压器的框架设计主要是逻辑设计，智能变压器的网路系统的组成主要由站控曾、间隔层和过程层组成。站控层网络拓扑采用的是星型结构，过程层采用的是数据采样网和GOOSE网络，并且二者互相独立，也都是采用星型拓扑结构。保护层采用的是双重化的保护定值，相应的过程层网络同样进行双重化配置，两个过程层网络也相互独立，变压器的网络结构框图如图1所示。
设置过程层的目的主要是针对于变压器的输出电能，在过程层内，电能可以进行调配、转换、移动、监测、控制、保护、度量，整个过程层由一次设备和二次设备构成，内部的智能设备智能化组件和一端设备组成，另外，还包括配套内的结合单元和终端的智能元素，如果能在控制过程中实现顺序操作，则变压器的运行状态是最郝的。间隔层的设备则着眼于某两个设备之间的间隔，间隔中的一端设备配备于间隔层之中，作用是和远程的输入输出设备和智能传感器进行通信，间隔层中的设备主要由继电器保护设备、测控监测设备等二次装置组成。站控层是一个信息的存取平台，各类信息统一汇聚，可以给整个变压器的所有通信信息进行统一的集成，并且建立全局的统一收集、保存、交付、传送功能，变压器最终要实现电力系统的高级应用，站控层可以提供可靠、稳定和高效的数据。
2智能变压器的构成
基于智能化变压器的网络框架设计，对智能化变压器的整体构成进行分析，从总体上来说，智能变压器是集计算机技术、电力电子技术、传感技术、自动控制技术、通信技术和变压器技术的成果，具有电压变换和电能传输、在线监控和远程通信等功能，并能够同时满足用户多样化需求，传统的智能变压器基本组成结构和对应功能如下。
（1）输入输出变换单元。变压器的基本功能是电压变换，同时，还需要具有电压质量调节和电压控制的功能，智能变压器中接有光控电子式有载分接开关，该开关可以频繁动作，并且使用寿命很长，开关还可以根据控制单元快速响应，这些良好特性为电网、电压的稳定和变压器的经济运行提供了基础。
（2）主控单元。该单元是变压器的智能核心，位置在主控层内，主控单元拥有数据处理功能，在变压器供电回路出现故障的时候，可以提供保护和预警，为检修人员快速定位和处理故障提供良好的帮助，目前比较常用的是分布式的主控单元，该单元最大的优点是可以提供良好的通信和标准化接口，实用性很强。
（3）传感采集单元。传感采集单元的特点是模块化和组合化，该单元的体积很小，配置灵活，安装方便，可以实现对变压器的状态监控。
（4）通信单元。通信单元的基础是前一章节中的网络设置，通信接口的规约应该采用开放性的规则，符合国际标准，接口需要采用电口或者是光口，满足高速通信和可靠通信的要求。
3智能变压器的应用分析及最优化分析
随着智能电网的研究需要，智能变压器内的设备也在不断升级，内部安装了许多新设备，包括大量的电子互感器和交换机和电压智能辅助控制系统，还有对时同步技术和状态监测系统，同时，智能变压器的表现形式和传输的方式都发生了变化，智能变压器设备的试验内容、标准、流程和方法也随之变化。总体来说，应用于智能电力系统中的智能变压器的应用主要包括三个方面，分别是测量、保护和计量。
智能化变压器还具有计量功能，计量功能和测量功能不同，计量主要应用于电子电流互感器的使用方面，比之前传统的单一电流互感器可靠的多，新的互感器可以实现变电站的运行功能，可以实现变压器的信息化。电子电流互感器拥有载网功能，可以充分的提高继电保护的可靠性。电子式互感器具有非常有益的抗干扰能力，遇到高压风险也可以应对，使得智能变压器具有很高的测量进度和测量范围，可以测量几十安到几千安的电流，频带的灵活性也较高，可以到几千赫兹，提供可靠的数据，结构简单，重量轻，体积小，比较容易安装，输出的数字接口适应了电力计量与信息化的要求。
为了实现变压器的高效运行，利用在线监测系统进行计算可以得到相应的数据信息，数据获取主要是依靠计算机和傳感器，安装在智能变压器的监测系统如图2所示。
对智能变压器的监控测量结果进行分析，可以得到变压器的基础数据、电磁数据、油箱数据等，同时设计优化软件，以达到变压器的最高效运行，软件分为基础数据的输入和优化输出。
总结
在传统的功能基础之上，智能变压器可以通过集中或者分布式的CPU和数据采集单元实现资源的共享和智能的管理。具有数据监测、保护、故障报警等功能，还可以进行状态诊断和评估、信息管理、通信等高级功能。通过对智能变压器的网络化框架设计、功能设计和应用分析，证实了智能变压器的有效性和经济性。
参考文献：
[1]张斌等.变压器智能组件设计方案[J].电力系统自动化.2012：（19），85-88.
[2]徐占宝.智能变压器自适应运行研究[J].中国新科技新产品.2015（24），8.