智能變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

井洪德

摘 要：如今時(shí)代的腳步正在前進(jìn)，而經(jīng)濟(jì)與科技也得到了快速的發(fā)展，進(jìn)而提升了我國(guó)的智能化技術(shù)水平。隨著智能化技術(shù)在電力供電系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，刺激了經(jīng)濟(jì)的巨大增長(zhǎng)，并且還推動(dòng)了生產(chǎn)力的發(fā)展。此外，變電站二次系統(tǒng)運(yùn)行的情況直接決定了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。并且供電系統(tǒng)中的關(guān)鍵與核心就是智能化變電站二次系統(tǒng)，其功能繁多且作用巨大，能在一定程度上提升二次系統(tǒng)自動(dòng)化的工作效率，進(jìn)而能夠有效的控制供電系統(tǒng)，并以智能變電站二次系統(tǒng)的調(diào)試方法為主要環(huán)節(jié)對(duì)其進(jìn)行研究分析。

關(guān)鍵詞：智能；變電站；二次系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；引用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.159

1 課題背景及研究意義

電力行業(yè)在一定程度上推動(dòng)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而變電站就是給發(fā)電和用戶提供聯(lián)系場(chǎng)所，并且確保電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定工作。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜。而此時(shí)，許多電力企業(yè)都要面臨相同的問(wèn)題，就是要考慮如何確保電力系統(tǒng)電能分配和傳輸?shù)姆€(wěn)定、可靠性，并延長(zhǎng)增長(zhǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的期限，進(jìn)而提升運(yùn)行管理的自動(dòng)化水平。

如今我國(guó)特高壓建設(shè)已經(jīng)邁進(jìn)了實(shí)用化階段，系統(tǒng)也逐漸開(kāi)始利用新型能源電力。而現(xiàn)在社會(huì)對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)提出了更高的要求，包括其運(yùn)行時(shí)的安全穩(wěn)定性以及對(duì)智能電網(wǎng)支撐節(jié)點(diǎn)的變電站，要進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備間的互聯(lián)互通，給用戶提供更全面的服務(wù)。

2 智能變電站二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法

2.1 常規(guī)變電站二次設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

大多數(shù)常規(guī)變電站二次系統(tǒng)施工圖設(shè)計(jì)的步驟如下：廠家按照技術(shù)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)提供相關(guān)的設(shè)計(jì)資料圖紙給設(shè)計(jì)院，設(shè)計(jì)院會(huì)嚴(yán)格遵循相關(guān)設(shè)計(jì)制度和設(shè)備機(jī)理來(lái)設(shè)計(jì)二次系統(tǒng)的端子排圖以及原理圖等施工圖，完成設(shè)計(jì)工作后就會(huì)將圖紙交給施工單位；施工單位再將設(shè)計(jì)圖進(jìn)行接線，再完成相關(guān)的查線驗(yàn)證后，才能開(kāi)始設(shè)備調(diào)試工作。在許多的常規(guī)變電站中，不僅會(huì)有少量的設(shè)備原理圖，而且還會(huì)有大量屏柜的端子排圖?，F(xiàn)在我國(guó)的設(shè)計(jì)院大多數(shù)是都利用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)圖的制作，也是利用繪圖軟件將不同廠家的不同裝置間進(jìn)行端子排的聯(lián)系，但是這樣操作很容易會(huì)出現(xiàn)失誤。

2.2 基于IEC61850規(guī)約的智能變電站的二次設(shè)計(jì)特征

如今基于IEC61850規(guī)約的變電站的二次系統(tǒng)基本都是利用光纜、屏蔽雙絞線來(lái)保持聯(lián)系，而傳統(tǒng)、落后的電纜硬接線聯(lián)系就大幅度減少，導(dǎo)致電纜硬接線往光纖網(wǎng)絡(luò)化虛端子的方向發(fā)展，其整體模式由實(shí)回路轉(zhuǎn)化為虛擬信息流。

智能變電站的二次接線不僅有直流電源電纜、交流動(dòng)力電纜，而且還有尾纜和光纜，并且大多數(shù)連接都是用到尾纜和光纜。一定要分配好設(shè)計(jì)院與設(shè)備供應(yīng)商以及系統(tǒng)集成商各項(xiàng)所要負(fù)責(zé)的任務(wù)、工作。在設(shè)計(jì)二次施工圖的過(guò)程中，設(shè)計(jì)院與二次設(shè)備廠家相當(dāng)于是一個(gè)整體，二次設(shè)備廠家需要提供能力描述文件給設(shè)計(jì)院，設(shè)計(jì)院再按照相關(guān)規(guī)格文件將系統(tǒng)規(guī)格文件以及文件生成全站系統(tǒng)配置文件轉(zhuǎn)化為智能設(shè)備實(shí)例配置文件，下載安裝到設(shè)備，才結(jié)束了整個(gè)智能變電站的配置。

2.3 智能變電站二次虛回路的設(shè)計(jì)

智能變電站的核心要素就是二次系統(tǒng)。其與常規(guī)變電站相比，智能變電站二次系統(tǒng)產(chǎn)生的主要變化在以下幾個(gè)方面：

在常規(guī)的變電站中，是利用電纜連接來(lái)傳送信號(hào)的，電纜與信號(hào)的關(guān)系一一對(duì)應(yīng)；而在智能變電站中，信號(hào)逋網(wǎng)絡(luò)在智能裝置之間傳送，但是電纜、光纜只可以反映出設(shè)備物理上的連接關(guān)系，并不能放映出真實(shí)功能互操作、互通的關(guān)系。此外，在常規(guī)變電站中智能裝置以及其功能也有對(duì)應(yīng)的關(guān)系，即智能裝置的功能就直接決定了起產(chǎn)品型號(hào)、版本及其功能的配置情況；但是在智能變電站中，智能裝置起到的作用就相當(dāng)于一個(gè)運(yùn)行平臺(tái)，通過(guò)裝置不再反出功能的配置要求，功能相當(dāng)于是一個(gè)可以靈活部署的軟件實(shí)例，因此一定要多留意軟件的詳細(xì)信息及其型號(hào)。

3 智能變電站二次系統(tǒng)的工程應(yīng)用

3.1 故障檢測(cè)

在智能化變電站二次系統(tǒng)中，智能設(shè)備可以監(jiān)測(cè)整個(gè)電站的情況，進(jìn)而保證變電站內(nèi)所有的設(shè)備可以順利、安全、科學(xué)的運(yùn)行。在智能化變電站中，可以得到電網(wǎng)運(yùn)行的詳細(xì)信息，包括其動(dòng)作信息及信號(hào)回路、所有智能電子裝置IED的故障和狀態(tài)。此外，智能化變電站有一個(gè)十分明顯的優(yōu)勢(shì)，其能自動(dòng)、全面的監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)以及特征量的采集。其次，智能変電站二次系統(tǒng)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣工程內(nèi)裝置出現(xiàn)的問(wèn)題，智能化設(shè)備還能在故障發(fā)生時(shí)做好記錄，最大程度上減少檢査故障所花費(fèi)的時(shí)間，并且在一定程度上保證了智能化裝置運(yùn)行的安全性、可靠性。

3.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)的調(diào)試

繼電保護(hù)設(shè)備在智能變電站二次系統(tǒng)中占據(jù)十分重要的位置，其在一定程度上保證了變電站二次系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此一定要重視繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。隨著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，為了保證系統(tǒng)工作運(yùn)行的安全性和可靠性，就要選用科學(xué)合理的繼電保護(hù)裝置，來(lái)保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行。當(dāng)電力系統(tǒng)中的線路、發(fā)電機(jī)等電力元件以及電力系統(tǒng)本身出現(xiàn)問(wèn)題并其二會(huì)影響電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，繼電保護(hù)裝置可以及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)通知運(yùn)行的值班人員，從而給二次系統(tǒng)供電的正常運(yùn)行提供保障。此外，智能化變電站還能使用先進(jìn)的技術(shù)，模擬繼電保護(hù)系統(tǒng)的模型，進(jìn)一步為繼電保護(hù)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)出得問(wèn)題利用計(jì)算機(jī)在屏幕上顯示出來(lái)，給日后的檢修工作提供數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，如今全球面臨著能源危機(jī)、環(huán)境污染和溫室效應(yīng)等問(wèn)題，但是隨著電力市場(chǎng)化進(jìn)程的擴(kuò)大，人們對(duì)電能可的各項(xiàng)要求也逐漸的提升，確保智能電網(wǎng)的建設(shè)符合人與自然協(xié)調(diào)生活的理念，進(jìn)而加快電力系統(tǒng)的革新以及審計(jì)，并促進(jìn)消費(fèi)者與電網(wǎng)管理者間的互動(dòng)。在我國(guó)不斷加深智能電網(wǎng)建設(shè)的過(guò)程中，變電站負(fù)責(zé)提供交流空間給電廠和用戶，由此可以得出，才能開(kāi)展智能電網(wǎng)建設(shè)。

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