淺談智能變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

李銀芝

摘 要：電力行業(yè)改革步伐的加快，對電力系統(tǒng)服務(wù)功能及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善產(chǎn)生了積極的影響。實踐過程中為了提升電力生產(chǎn)水平，優(yōu)化其生產(chǎn)方式，需要加強智能變電站建設(shè)，并對其二次系統(tǒng)進行必要的優(yōu)化設(shè)計。當(dāng)智能變電站二次系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后，其整體的運行效率將會提高，并使智能變電站的性能可靠性增強，滿足電力生產(chǎn)計劃實施的實際要求。基于此，文章就智能變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計展開論述。

關(guān)鍵詞：智能變電站；二次系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計；運行效率；服務(wù)功能

中圖分類號：TM732 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）31-0112-02

引言

加強智能變電站實際應(yīng)用中二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，有利于保持其良好的服務(wù)水平，確保系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的同時降低電力生產(chǎn)成本。因此，需要結(jié)合智能變電站的功能特性及其實際的應(yīng)用概況，從不同的方面入手，運用有效的設(shè)計方法與設(shè)計理念，實現(xiàn)其二次系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。確保智能變電站運行能夠達到電力系統(tǒng)正常工作的實際要求。同時，應(yīng)對優(yōu)化設(shè)計得到的智能變電站二次系統(tǒng)實踐應(yīng)用效果進行綜合評估，確保其長期使用中的潛在應(yīng)用價值得以不斷提升。

1 智能變電站二次系統(tǒng)實踐應(yīng)用中優(yōu)化設(shè)計的必要性分析

智能理論、智能技術(shù)及電力技術(shù)的合理使用，為變電站智能化水平提升提供了重要的技術(shù)支持，促進了智能變電站發(fā)展。實踐過程中為了實現(xiàn)智能變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，需要對其優(yōu)化設(shè)計必要性進行分析。具體表現(xiàn)在以下方面：

（1）有利于實現(xiàn)智能變電站實踐應(yīng)用中的多種技術(shù)融合，增加智能變電站的技術(shù)含量。在進行智能變電站二次系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的過程中，將會對其二次設(shè)備、狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等進行優(yōu)化，并實現(xiàn)計算機技術(shù)、電力技術(shù)等不同技術(shù)在智能變電站中的融合應(yīng)用，促使其實踐應(yīng)用中的技術(shù)含量增加，全面提升變電站長期使用中的服務(wù)水平。

（2）有利于完善智能變電站實踐應(yīng)用中的服務(wù)功能，滿足電力生產(chǎn)計劃安全實施要求。智能變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，為其朝著智能化、自動化及信息化方向發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)，促使變電站能夠更好地服務(wù)于電力系統(tǒng)及電力用戶。長此以往，將會使智能變電站實踐應(yīng)用中的服務(wù)功能不斷完善，進而滿足電力生產(chǎn)計劃安全實施要求，減少供電企業(yè)生產(chǎn)實踐中不必要的經(jīng)濟損失。

（3）有利于增強智能變電站的實踐應(yīng)用效果，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行提供保障。新形勢下電力系統(tǒng)運行中受到技術(shù)條件、自然環(huán)境等不同因素的影響，間接地加大了其運行風(fēng)險，影響著現(xiàn)代供電企業(yè)生產(chǎn)計劃實施中的經(jīng)濟效益。而智能變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，將會使變電站的組成結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化，并使與之相關(guān)的設(shè)施工作效率提高，促使智能變電站的實踐應(yīng)用效果增強。與此同時，基于優(yōu)化設(shè)計方式作用下的智能變電站二次系統(tǒng)，其使用過程將會保持良好的功能特性，促使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行能夠得到有效保障。

2 智能變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計要點分析

在復(fù)雜的運行環(huán)境及電力市場改革過程中，智能變電站二次系統(tǒng)能否處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，關(guān)系著電力系統(tǒng)運行效果及供電企業(yè)的生產(chǎn)成本經(jīng)濟性。因此，需要注重智能變電站二次系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計，并明確其優(yōu)化設(shè)計要點，確保其設(shè)計有效性。這些設(shè)計要點具體包括以下方面：

2.1 自動化系統(tǒng)方面的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

從以往的數(shù)字化變電站逐漸發(fā)展成今天的智能變電站，其中自動化系統(tǒng)采用的核心內(nèi)容始終為IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)體系，該體系所設(shè)定的變電站中的自動化系統(tǒng)采取分層分布形式的結(jié)構(gòu)，在邏輯上將其劃分成站控層、間隔層與過程層。目前我國變電站所采用的組網(wǎng)方式大體上有如下三種方式，即站控層和間隔層采用以太網(wǎng)加SV總線加GOOSE總線加B碼對時、站控層和間隔層采用以太網(wǎng)加SV點對點加GOOSE總線加B碼對時、站控層和間隔層采用以太網(wǎng)加SV和GOOSE共網(wǎng)加IEEE1588對時，再加之保護直采直跳。在進行自動化網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)優(yōu)化時應(yīng)該從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和交換機配置入手，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面而言，可以采用如下方案，采取三層兩網(wǎng)的模式，對站控層和間隔層的MMS網(wǎng)采取雙星型結(jié)構(gòu)，將GOOSE網(wǎng)與SV網(wǎng)實現(xiàn)合并，并且和IEC61588信息實現(xiàn)共網(wǎng)傳輸。針對不同電壓的電網(wǎng)，需要根據(jù)實際情況，對其中的主變進線以外單元及測控裝置進行合理配置，并對交換機作用下的光口數(shù)量進行優(yōu)化處理。與此同時，在進行智能變電站二次系統(tǒng)相關(guān)的自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時，為了實現(xiàn)其流量控制，增強系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可靠性，也需要加強V-LAN方式使用。在注重智能變電站中的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控時，需要在V-LAN管理方式作用下，將其中的硬接點與交換機有效地結(jié)合在一起。確保交換機設(shè)備能夠處于被實時監(jiān)控，最終達到智能變電站二次系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計中的自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計。

2.2 二次設(shè)備功能及配置方面的整合優(yōu)化

為了實現(xiàn)智能變電站長期使用中的信息資源共享，并提高其共享能力，需要結(jié)合智能變電站二次設(shè)備的實際應(yīng)用概況，對其進行功能及配置方面的整合優(yōu)化，保持變電站二次設(shè)備良好工作性能的同時實現(xiàn)智能變電站信息平臺網(wǎng)絡(luò)化。因此，需要從以下不同的方面入手對智能變電站二次設(shè)備進行功能及配置方面的整合優(yōu)化：

（1）結(jié)合智能變電站監(jiān)控層的實際情況，需要對操作、維護及其他方面的功能進行整合優(yōu)化，促使智能變電站二次系統(tǒng)能夠處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，并使系統(tǒng)運行中產(chǎn)生的故障信息能夠得到及時處理，保持智能變電站良好的服務(wù)功能。同時，在對智能變電站的二次設(shè)備進行功能及配置方面的整合優(yōu)化時，需要對經(jīng)過優(yōu)化處理的智能變電站二次設(shè)備實際的應(yīng)用狀況進行分析，以便為二次設(shè)備使用年限延長提供保障。

（2）實踐過程中考慮不同電壓等級的線路及母聯(lián)情況，從實時監(jiān)控、保護功能入手，對集成裝置進行整合優(yōu)化處理。當(dāng)二次設(shè)備功能及配置的整合優(yōu)化處理達到預(yù)期效果后，智能變電站運行中所需的主柜、交換機等不同設(shè)施的數(shù)量將會減少，使得變電站的投資成本降低，并逐步實現(xiàn)二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，確保智能變電站使用中能夠達到電力生產(chǎn)活動開展要求。endprint

（3）加強智能變電站的功能特性分析，對其電源進行必要的優(yōu)化處理。實際操作中應(yīng)根據(jù)自動切換裝置的應(yīng)用效果，對其進行性能優(yōu)化，促使其使用中能夠具有良好的自動切換功能，增強智能變電站供電設(shè)備的工作穩(wěn)定性。在這樣的整合優(yōu)化處理機制作用下，能夠使智能變電站二次回路可靠性增強，并降低了設(shè)備投資成本，有利于提升智能變電站實踐應(yīng)用中的生產(chǎn)水平，并降低二次長期使用中的故障發(fā)生率。

（4）為了實現(xiàn)對智能變電站故障設(shè)備中電磁設(shè)備的運行狀況實時分析，需要注重二次設(shè)備功能及配置整合優(yōu)化處理中故障濾波、網(wǎng)絡(luò)分析儀的針對性處理。在這種處理方法的支持下，能夠快速地找出導(dǎo)致電磁設(shè)備故障發(fā)生的原因，促使其工作性能得以優(yōu)化，并確保智能變電站二次設(shè)備投資成本的良好經(jīng)濟性。

2.3 狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)方面的優(yōu)化

在對智能變電站二次系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計時，為了確保系統(tǒng)運行中能夠?qū)σ淮卧O(shè)備進行實時監(jiān)測，需要注重狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化處理，保持其良好的優(yōu)化設(shè)計效果。具體表現(xiàn)在：

（1）根據(jù)智能變電站穩(wěn)定運行要求，對輔助系統(tǒng)主機、狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進行優(yōu)化處理，促使變電站能夠在綜合性強的服務(wù)器支持下正常工作。同時，二次系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計中采取有效的連接方式實現(xiàn)變電站中的自動化系統(tǒng)與性能可靠的安全隔離裝置連接，將會擴大狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實踐應(yīng)用中的監(jiān)測范圍。

（2）結(jié)合狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定運行要求，采取計算機三位空間中動態(tài)模擬分析的方式，對主變壓器性能進行優(yōu)化，實現(xiàn)對油溫的有效監(jiān)測。

2.4 輔助性智能系統(tǒng)方面的優(yōu)化

輔助系統(tǒng)實際作用的發(fā)揮，有利于增強智能變電站運行穩(wěn)定性。因此，需要對其進行必要的優(yōu)化設(shè)計。具體表現(xiàn)在：

（1）對輔助系統(tǒng)中所包含分系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，并設(shè)定具體的優(yōu)化目標(biāo)，實現(xiàn)各分系統(tǒng)之間的資源共享。

（2）加強輔助系統(tǒng)中照明系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等不同子系統(tǒng)的實時工況分析，選擇智能程度高的設(shè)備完善子系統(tǒng)功能，最大達到智能變電站運行時輔助系統(tǒng)中各分系統(tǒng)之間的功能聯(lián)動，提高作業(yè)人員的實際工作效率。

（3）注重輔助系統(tǒng)中視頻錄像與紅外熱相判斷功能優(yōu)化，確保系統(tǒng)功能完善性，并降低智能變電站運行成本。

3 結(jié)束語

綜上所述，這些舉措的靈活使用，有利于實現(xiàn)智能變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，促使智能變電站能夠處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，促進我國電力事業(yè)發(fā)展。因此，未來智能變電站朝著信息化、智能化及自動化方向發(fā)展的過程中，需要對其二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計給予足夠的重視，從而為我國智能變電站整體建設(shè)水平的不斷提升提供保障，確保其使用中實際作用的充分發(fā)揮。與此同時，實踐過程中應(yīng)加強智能變電站二次系統(tǒng)功能特性分析，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)其優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)。

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