智能變電站的電氣二次設計策略簡述

郭昊 祁歡

摘 要：因為作為電力系統穩定安全運行的重要部分，在電力系統中變電站的地位非常重要。隨著當前供電質量在不斷進步的科學技術的推動下逐步提升，對于當前人們對用電量需求的逐漸提高，變電站相關系統已經無法有效的滿足，所以應對加強改進和更新的力度，變電站電氣二次設計可在技術上為電力系統安全高效的運行保駕護航。本文分析了智能變電站的特點和作用，闡述了智能化變電站電氣二次設計策略，僅供參考。

關鍵詞：智能變電站;電氣二次設計;保駕護航

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.17.136

1 智能變電站的特點和重要作用

和傳統的變電站相比較，智能變電站具有的功能更多，它是集監控系統、繼電保護、安全裝置為一體的變電站。而且還可使重復配置硬件的浪費資源的問題得到有效的改善，達到有效傳遞信息和信息傳遞成本降低的目的。

在合理的分析智能變電站的結構后可知，其主要是由間隔層、站控層和過程層，及利用站控層網和過程層網促使信息實現傳輸和共享的三層兩網結構。該結構可保證數據信息共享和傳輸的基礎上，對變電站電氣設備的運行做到實時監控。和傳統的變電站相比，這種結構具有突出的優勢，通過網絡傳遞信息，對數字化信息的共享和傳輸起到有效的促進作用，其優勢主要包括：第一，網絡技術在智能變電站間隔層設備中的有效應用，可較大程度的為信息傳輸和共享的效率的提升提供指導;第二，智能變電站中設置的過程層，加上變電站設置的通信網絡電氣設備，對提高智能變電站的數字化水平起到較大的促進作用;第三，智能化變電站能對電氣設備進行實時診斷和監控，具有特別明顯的性能特征，同時智能系統還能對其中電子執行器和傳感設備的良好運行統計進行控制;第四，智能終端在智能變電站間隔層的安裝，可把光纖與其智能終端有效的連接在一起，使智能終端可以發揮其有效的監測智能變電站運行的電氣回路情況的目的。

所以可得出，智能變電站具有非常顯著的優勢，和傳統的變電站相比較，只是一個過程層的增加，便能達到變電站數據化水平有效提升的目的。而且智能化變電站的網絡化還可以利用間隔層實現，還可較高的提升其交換信息的效率，與變電站控制和管理的需求相符合。

2 智能變電站電氣二次設計策略

2.1 合理選擇變電站二次設備

智能變電站二次設備的選擇是變電站正常運行的重要先決條件，因此應該慎重的對待其電子感應器或其他開關裝置的選擇，如果選擇了具有較差性能的感應器，設備運作的自動化水平等會受到影響，而智能變電站普遍存在進線網格化的現象，對電氣二次設備的運轉和變電站的運行提供了有效依據。在智能變電站電氣二次設計過程中，因為受許多客觀因素的制約，電氣二次設計可能會有以下問題出現：第一，智能開關。在選擇智能開關的過程中，因為智能開關對智能變電站的運行起著決定性的作用，還具有在線監測功能等還影響著智能變電站的控制和在線監測功能，所以應該基于對智能變電站具體情況充分了解和掌握的基礎上合理選擇。另外不同智能開關配置不同接口，所以在建設智能變電站時應該注意智能開關及二次設備的匹配情況可促進變電站的發展更加層次化和智能化。但需要注意，和常規開關相比智能開關具有較高的成本，因此應該視情況分析;第二，如果智能變電站使用的開關的常規類型的，應該設置數字化接口，但是無法實現在線監測功能;第三，選擇電子互感器時，如果選擇的互感器是源式的，為保證電源更加穩定，還需要匹配激光方式。而無源式電子互感器的實現主要是對光學傳感技術的有效應用，但其穩定性不足，而且會耗費較多成本，因此一般情況下選擇較少。

2.2 選擇通信規約的要點

智能變電站電氣二次設備的設計過程在通信規約方面一般存在的差異比較明顯。站控層網絡一般對103通信規約比較適用，而傳統的設計不具有操作優勢，設計形式也存在較大的局限，因而在較低要求的變電站系統中應用的較多。而另外一種通信規約IEC61850，和103規約相比較具有更加突出的優勢，可以為智能變電站的需求提供滿足，但是在成本方面可能花費較多。IEC61850規約對于過程層的網絡規約比較適用，主要是因為FT3幀格式的傳輸延時和實施性能更良。另外IEC60044-8也是一種具有較強針對性的促進智能變電站發展的重要的通信規約，但其實施會提高成本，在穩定性方面也存在不足，還有待在實踐中進一步完善。

2.3 網絡結構的設計要點

由于智能變電站的網格結構的層次不同，所以應該根據實特征對每個層次進行合理的設計。設計過程層，主要是對傳統和智能變電站進行有效的區分，所以在設計智能變電站站控層網絡時，應對進行綜合考慮各種因素，合理的選擇適宜的設計方案，使建設智能變電站的條件得到滿足。

2.4 優化設計組屏方案

設計人員在對智能變電站實施組屏設計的過程中，應該在保證其功能齊全的基礎上做到簡單易懂，并且根據電壓裝置等級的不同對其設計時用采用分別組屏方式，然后對每個單獨的組屏進行有效的合并。在此過程中設計人員應該注意相關設備如監控主機、工程站設備、遠動裝置等都應該設置在同一空間內，對于非智能設備（IEC61850型號）的通信管理機和組屏需要單獨進行設置，并根據其他設備的時間狀態對IEC61850的設備進行合理的調整。

2.5 優化設計端子排圖

在對智能變電站端子排圖設計時，取消二次設備的端子是設計的關鍵，設計人員還應合理的優化空余的控制回路，進而做到簡化二次設備及設計，使運行的變電站系統的性能更加可靠。

3 結語

總之，智能變電站電氣二次設計包含復雜的設備結構，因此為使二次設備的運行更加穩定和安全，應該按照具體情況對電氣二次設計質量加強控制，通過智能電氣設備和通信規約等的合理選擇，奠定了智能變電站發展和創新的基礎。

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