智能變電站二次系統優化及應用研究

楊 杰 朱重陽 李石頭

（1.國家電網許繼集團，河南 許昌 461000；2.大盛微電科技股份有限公司，河南 許昌 461000）

智能技術是新時代背景下電力系統進行生產運行的重要技術，主要運用于變電站中電力數據的采集。變電站是電力系統中的核心樞紐部分，其運行能力以及安全關系著整個電力系統中電網的可靠性與穩定性。所以，對變電站進行智能化的改革是完善電力系統供電運行的關鍵。

1 智能變電站中二次系統的概況

1.1 智能變電站中的二次系統

智能變電站中的二次系統的主要作用是對電力系統的運行進行調節和監控，可以確保一次系統的運行安全并對其進行調節。在傳統的變電站中，二次系統運行階段缺乏完整的電流波動以及互感器電壓變化的詳細記錄，很容易造成電網信息的混亂，并且降低了電纜的安全保障性能。智能化變電站的二次系統是電力系統中信息技術得到充分利用的體現，提升了變電站運行效率，使變電站在光電互感器以及光電通信等技術的支持下，實現了系統中有效數據信息的交流與共享。

1.2 智能變電站中的二次系統的特點

1.2.1 能夠實現有效數據信息的資源共享。傳統變電站二次系統不能進行有效數據信息的資源共享，但智能化變電站中的二次系統可以很好地實現這一功能。智能化變電站在進行系統操作的過程當中，可以對系統中的有效數據信息進行互換，不但能降低控制系統的操作難度，還能提升電力系統的變電運行效率，使電力系統的運行管理更具規范性和標準性。

1.2.2 能夠提升系統信息管理的效率。在智能變電站進行系統數據的篩選分析過程當中，系統會以數字化的方式對數據進行采集與整理，并在動態化的管理模式當中對系統中的高進度與高密度信息進行監控，進而有效提升系統信息管理的效率。

1.2.3 能夠實現設備的網絡化管理。智能化變電站中的二次系統設備的運行是在網絡化的模式下進行，以互聯網的方式代替了傳統一次系統單一、封閉的控制和調節模式。智能化變電站二次管理系統不但能夠提升電力系統的運行效率，還能增加系統運行的安全系數，降低系統運行的成本。

2 智能變電站二次系統的優化與應用

智能變電站二次系統的優化涉及的內容較多，開展測控和調節工作時要注意與相應系統功吻合。

2.1 測控保護的優化

智能變電站主要由IEC61850體系構成，使保護裝置和測控裝置都能實現實時共享信息資源，為系統一體化的建設打下了良好的基礎。在傳統的變電站中，保護裝置和測控裝置都是獨立的，使測控保護有效性得到了提高；在智能變電站中，測控保護采用了一體化的裝置，其二次系統的網絡結構具有更明顯的智能化特征，在進行雙重化配置時，測控單元通過測控保護裝置收集了大量的系統鏈路信息，同時，自動化系統利用多重化信號完成篩選和合并操作，最終實現測控保護這一目的。

2.2 實現信息平臺的一體化建設

傳統變電站中變電數據由單一的采集設備進行收集，之后通過人工的邏輯判斷來對收集到的數據進行系統操作，因此，對于不同功能的系統需要配備不同的系統設備，以此實現同步測量、同步檢測、同步控制的系統運行目的。而智能化變電站中的數據信息能夠實現控制、調節、交換、共享等方面的一體化，可以在很大程度上提升系統的綜合應用功能。信息平臺的一體化使變電站的信息數據實現了簡化和統一，并很好地突出了基礎信息數據的特征，使信息數據在信息的一體化過程中得到了調節和共享。對一次系統設備進行檢測并將其與PMU信息子站、TMR 信息子站、保護信息子站進行整合，可以實現系統運行中全景數據的傳輸與監控一體化［1］。

2.3 對智能終端予以優化

合并單元是智能化變電站的智能化終端，是變電站中一次系統以及二次系統進行連接的核心設備，可以在二次轉換電壓與電流進行整合的過程中進行信息數據的收集，并將采集到的信息數據傳送到系統的監控和保護裝置中。另外，智能系統在需要時采取開入量措施，以此完成目標數據的收集，管理人員可以將合并單元同智能終端進行合并連接以此形成智能化的合并單元，不但能降低或者避免對信息進行重復的收集，還能提升有效數據信息的交換可能性。

2.4 進行網絡的優化配置

變電站的系統穩定性與智能化操作技術的網絡設計有著密切的聯系，因此，智能化變電站的網絡設計和配置需對變電站生產運行的可靠性和經濟性予以充分的考慮，確保網絡配置與設計的合理性，同時提升變電站生產運行系統在運行過程中的合理性和安全性，以此減少或避免網絡交換時出現的問題。變電站運行系統中，點對點的傳輸方式可以由自動化的信息交換操作對數據信息的延時傳輸缺陷予以解決。當前，一部分智能化變電站采用是的三網合一的自動化裝置，該裝置可以對組合網絡進行綜合性的管控，但是該裝置對交換機的處理能力、寬帶穩定性以及通訊安全提出了較高的性能要求。就110kV 橋式接線變電站而言，點對點的傳輸方式較為實用；就直連方式而言，可采用自動化裝置間的數據信息傳輸方式，這樣做不但利于對信息數據延時傳輸進行控制，還能合理規避交換機環節出現的問題。另外，系統涉及網絡組建的問題時，采用星形拓撲結構較為適宜［2］。

3 智能變電站二次系統的發展趨勢

與傳統的變電站相比，智能變電站不但具有管理流程較為統一和系統的優勢，而且有效地保證了變電站的可靠性和安全性。當前，智能電網的應用范圍越來越廣，智能變電站系統的建設要求也越來越高。智能變電站在智能電網中處于核心地位，其安全運行直接關系著智能電網的有序運行。智能變電站的基本工作模式具有自動化和信息化特點，并引進了很多高端的智能設備，以更好地控制和管理電力系統。智能變電站系統以系統化和規范化的電網運作為基礎，表現出了更大的自我操作和自我管理的優越性。

4 結語

新時代背景下，智能化變電站的建設需從環保節能的方向進行考慮，其優化方案需從變電站運行的技術經驗出發，結合變電站的實際運作狀況，來對二次操作系統進行科學、合理的優化，從而提升變電站二次系統的運行穩定性與生產高效性。由于智能化變電站中二次系統的優化工作涉及的內容較多，在進行優化時務必要對變電站的實際情況以及技術條件予以全面的考慮。

［1］關曉冬.智能變電站二次系統優化以及應用研究［J］.科技傳播，2013（7）:48-49.

［2］喬耀洲，趙曉冬，孫大偉，等.關于智能變電站二次系統優化及應用分析［J］.河南科技，2013（16）:117.