智能化變電站電氣二次設計的要點分析

洪濤

【摘 ?要】當前電力行業競爭愈發激烈，人們對電力需求越來越大，供電單位面臨著新的挑戰。電力企業想要擴大營銷則必須時刻提高自己在電力調度運行中的電力技術水平，在智能化變電站電器二次系統的設計，工作人員應該時刻關注變電站運行狀態，提高整個系統的安全性，積極落實責任制度，利用智能變電站有效節約人力物力，提升變電效率及企業經濟效益。基于此，本文主要探討了智能化變電站電氣二次設計的要點。

【關鍵詞】智能化;變電站;二次設計

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

引言

在智能變電站開展電氣二次設計中，需要注重在智能設備上的合理選擇，并對通信規約以及網絡結構進行合理設計。技術的進步以及經濟的發展，為智能變電站的設計提供了重要的基礎。為了讓智能變電站設計保持非常好的水平，需要設計人員對智能變電站電氣二次設計的要點足夠明確以及熟悉，以將智能變電站的優勢充分體現出來，為智能變電站的未來發展奠定基礎。

1智能變電站的特點

整個變電站的使用過程和其他傳統變電站進行比較的話，可以發現，現如今的智能化變電站能夠更加多樣的、智能的變化。通過先進的技術和智能化設備，變電站進一步地將整個系統內的數據監控、控制以及設備故障錄波功能。數字化的智能化變電站是一種新型的變電站，同時集中了許多智能化的優點，將繼電保護、安全設備的相關監控統一于一體。這一點在以往的變電站中，其中系統的硬件配置核心維護是一個重要的點，另一方面還在于信息的交互環節會存在一些無法進行上傳的缺點，如此一來就會造成多余的成本浪費。對于智能變電站，這些問題都會得到優化。

經過相關分析可以看出，智能變電站是三層兩網的形式。這種結構可以經過站控層、間隔層與過程層，以及兩網即站控層以及過程層網絡，進行信息的共享。智能變電站的主要優勢是，將信息數字化，然后借助網絡實現數據的傳遞，這樣可以讓信息實現充分共享。智能變電站有著如下十分明顯的特點。

首先是常規變電站中沒有過程層，而在新型的智能變電站中，是存在過程層的，同時也多了電氣二次設備，促進智能變電站的技術進步。過程層可以說是對智能變電站以及常規變電站進行區分的重要因素。因此，在過程層的設計中，要注重對新技術的應用。

其次是在智能變電站中，網絡化可以借助間隔層設備實現，讓信息的交換效率得到提升。借助網絡化的優勢，智能變電站中信息的傳遞更加迅速和方便。

再次是智能變電站在故障診斷以及監測方面有著非常強的性能優勢。因為各類的智能設備加入，添加傳感器以及執行器，經過電氣控制，可以讓系統保持良好的運行狀態。各類的設備若是出現問題，都可以被系統監測到，分析問題出現的原因，然后進行問題處理。智能變電站在故障診斷以及監測方面體現出非常明顯的優勢。智能變電站可以發揮出智能化優勢，實現對故障的自動診斷以及處理。

2 智能變電站設計概述

所謂的智能變電站設計，絕對不是一朝一夕可以完成，它需要耗費相關工作人員大量的時間與精力。故而變電站的設計絕非易事。在進行變電站的設計之前，首先要對變電站的項目設計，做一個深入的考慮，在確定了項目開設的意義與作用之后，要對整個項目開展的可行性做一個簡單的研究。倘若有關部門對該項目的可行性并無異議，則可以進行相應的文件辦理，根據辦理好的文件開始初步的設計，也就是一次設計。初步設計之后，有非常嚴格的評審階段，在整個評審階段，相關工作人員會再一次對項目的立意、性質與類型、運作模式以及維護模式等做一個細致的了解。倘若評審通過，那么整個項目的設計，也就是智能變電站的設計，也就進入了后半階段，也就是二次設計的階段。在這個階段中，相關的工作人員要進行施工圖的招標設計，與此同時要對所選用設備、儀器等物資進行招標。在招標決定之后，有關部門與招標對象就要立馬確定施工設計圖。設計圖一旦確定下來，就可以馬上進行動工了。

3電氣二次設計要點

3.1 智能化變電站設備選擇要點

在智能變電站中，一個非常關鍵的環節就是要選擇合適的電氣設備。例如，智能變電站的開關以及電子感應器這些設備，就要進行謹慎選擇。當下的智能變電站在實際的建設中，要加強網絡化建設，使得二次設備促進智能變電站的穩定運行。

首先是對智能開關進行選擇。需要在符合實際規范需求的情況下，選擇適當的開關設備。因為智能開關是否合適，關系到智能變電站的監測系統能否發揮作用，也關系到智能變電站的控制系統運行狀況。同時，智能開關的應用可以提供合適的接口，可以讓智能變電站的智能化水平得到明顯提升。但是，智能開關也有諸多的缺陷，如成本高，維修也需要一定的費用。

其次是選擇電子互感器。電子互感器分為有源式和無源式兩種類型。在智能變電站的實際建設中，有源式電子互感器更多的被人接受。這主要是因為有源式互感器是借助激光的方式來進行匹配，會讓電源保持更好的穩定性，而無源式互感器則不同，運用的是光學原理，需要消耗諸多成本，且這種互感器穩定性比較差。此外，立足于智能變電站的需求，選擇激光匹配的方式要更加穩定，效率也會更高，更加符合智能變電站的需求和特點。

3.2 通信協議選擇要點

以往來說，智能變電站在二次電氣的設計過程中，所涉及到的通信架構和通信協議也是不一樣的。103 通信協議更適合站控層網絡，103 采用傳統的功能設計形式。另一方面來講，通信協議也會具有一些不夠完善的點，例如系統運行的過程中，這套通信協議的缺點就會展現出來，其核心特點主要應用于一些成本比較低的變電站系統中。IE C61850 作為通信協議的另一種選擇，在實現上具有很大的優勢，但其缺點是需要大量的人員。進程層網絡協議更適合于第二層網絡協議，因為后者采用FT3 幀格式，具有實現性能高、傳輸時延固定等諸多優點。此外，還有IE C 60044-8 通信協議的形式。對于這種通信協議的使用，主要是針對對象的設計，使智能變電站更加完善。然而，這種通信協議在使用時有很大的局限性。

3.3 網絡結構設計要點

在所有的網絡結構當中，智能變電站還包括很多的結構層次，其中主要分為三層網絡結構，即：過程層、網絡層和架空層。設計師在分析每一層的時候，必須根據實際的狀況，依據每一層結構的架構，特點，還有細節需求，進行詳盡的規劃設計。尤其是網絡層，這是非常重要的，在整個智能變電站結構中發揮著十分有意義的作用，是其中的核心。所以在實際設計過程中應予以重視。現在來講，智能變電站在整體的規劃設計當中，網絡層的方案一定要慎重詳細認真，應考慮多種因素，選擇成本最低、最科學、最合理、最穩定可靠、最合格的方案，采用星型以太網支持。

結束語

對于智能變電站中的電氣二次設計，工作者應注重對智能設備的選擇，同時對通信規約及網絡結構的選擇也十分重要。在利用當下社會科學技術的基礎上，完善傳統型變電站的基本優勢，掌握二次設計的智能化要點，對設計質量作出有效控制方案，才能為智能化變電站的建設提供保障。

參考文獻：

[1]施 莉.智能化變電站中電氣二次設計的要點分析[J].中國設備工程，2017，（22）：135-136.

[2]李洪勤.裝配式智能變電站電氣二次設計方案研究標準[J].中國標準化，2017，（2）：142.

[3]王瑞平.探索智能化變電站中電氣二次設計的要點[J].建材與裝飾，2019（30）：230-231.

[4]陳曉瓊.探究智能化變電站中電氣二次設計的要點[J].通訊世界，2019，26（9）：251-252.

[5]鐘澎.智能化變電站中電氣二次設計要點研究[J].中國高新技術企業，2014（33）：31-32.

[6]李建武.智能化變電站中電氣二次設計要點分析[J].中小企業管理與利技，2013（31）：285-286.

（作者單位：中國能源建設集團新疆電力設計院有限公司）