論智能化變電站中電氣二次設計的要點

李瑞

摘要：伴隨著時代的發展進步，我國的電力改革也處在前進的高速路上，全國各地都在對智能化變電站不斷進行普及推進，與此同時，業內也將關注點聚焦到了智能化變電站電氣的二次設計上。有鑒于此，本文即針對智能變電站的電氣二次設計展開研究和分析討論，希望能對智能化變電站的技術普及和提供一定的幫助。

關鍵詞：變電站；智能化；電氣二次設計；要點策略

引言：

智能化變電站的建設核心是其智能化的控制技術。智能化變電站的正常運行是由智能化一次設備及二次設備支撐運作的，因此形成的可視化操作系統、強化的數據傳輸運行速率、順暢的二次設備運轉等，都很大程度上給設備操控的精準度提供了保障。為了最大化地利用好智能化變電站的優勢，本文即對其電氣二次設計問題展開探討與研究。

一、關于智能化變電站電氣二次設計的核心問題

首先是智能化設備的整合。在智能化變電站電氣二次設計任務進行時，智能化設備的整合問題是其設計重點內容的一部分，設計師在選擇智能開關時，應當采取傳統設計方法選擇具有針對性的數字化模式的設備接口，以達到連接智能終端機的目的[1]。通常在設計過程中，可以在接口位置添加有源或無源的電子互感器，互感器可以支撐電源與電路之間的相互匹配，能夠給電源提供相當程度的穩定性保障。另一方面，選用無源性互感器的話，則需要綜合考慮設備方案產生的成本問題，在智能化變電站應用范圍中，常用的IEC61859通信規約下的自動化系統是受到較多應用的，這種系統所包含的網絡化轉變電氣二次設備功能是需要獲得足夠關注的。

然后是直流通信電源的整合。在智能變電站電氣二次設計過程中，二次設備電源有一個重要的組成部件蓄電池。通常而言，需要以蓄電池2h獨立發電當作執行標準，當地理方位比較偏僻，有需要時還應當實現4h獨立通信的實際要求。在智能化變電站電氣二次設備設計里，還存在一種較為常見的開關設計方案，即分段式開關，它將直流電源方案進行了整合，這樣的設計方案不需要再重新更改現存的直流供電線路，而只需要有針對性地改變蓄電池的容量和將直流母線進行設計，可以省略單獨的通信線路蓄電池。這樣一來，整個設備的占地面積也可以得到有效利用和控制，因為蓄電池使用數量的減少，整個設備的安全性能也得到了一定程度的提升。因為行業規范要求，設計方案時需要對蓄電池容量進行精準控制，通常而言，其蓄電池負荷系數應當大于0.8。

接著是選擇通信規約，一般而言，智能化變電站電氣二次設備網絡組成部分有三個，分別是站控層、間隔層以及過程層，如下圖1。兩個層次之間，雙方存在明顯差異的通信規約。站控層通常主要選擇的通信規約是104通信規約，與傳統架構相契合，這種方案具有明顯地成本優勢，但是在實際操作的互助性上仍具備相當程度的劣勢。而間隔層和過程層多選擇以IEC61850為基礎構建的通信規約，該規約可以借由相對較高的成本輸入來對電氣二次設備控制系統進行有針對性的建設，這樣建設出來的平臺，在架構的可靠性、用戶的使用效果等各個方面都具備較為明顯地優勢，能夠適應更復雜層次的接受信號特征。

圖1 電氣二次設計網絡組成部分

最后是監控網絡的設計。在電氣二次設備進行設計的過程中，還有一項值得關注的問題，即高能效的智能化電氣監控設備。高效的智能化電氣監控設備可以對各個電源監控系統進行歸納整合，可以保障智能化變電站監控網絡的整體性，有利于電氣二次設備的監視工作穩定展開[2]。在智能化變電站的建設過程中，一體化的集中式電源監控網絡受到了較為普遍地應用，其依靠總線連接模式為基石，直接連接電氣二次設備的智能監控模板與監控設備，因此可以大大減少監控設備的運營成本，同時還具有相對而言較高的監控設備分析功能。與此同時，同樣較為常見的還有使用分布式設計理念的監控網絡設計，這項設計的不同監控設備由智能化網端進行管理和控制，其中尤為核心的是對監控板塊的獨特設計。與此同時，因為該設計需求的電氣二次設備規模較大，往往需要較大的維護和投入成本。

二、智能化變電站的設備選擇

想要完善智能化變電站的基礎建設，電氣設備的選擇和設計是必須要重視的問題，只有選擇了恰當使用的電氣設備，才能夠充分保障智能化變電站的建設安全、穩定。智能變電站的設備組成則是電子式互感器、電動刀閘及智能組件二次設備等，在實際建設的過程中，進線網絡化設計是必須經過的步驟，這樣可以使得電氣二次設備達到智能化變電站的要求標準。再進行二次設備的選擇及設計中容易發生各類情況，最常見的智能化變電站電氣二次設備涵蓋了智能組件、保護裝置、監控后臺及預制光纜，還有通訊設備等幾種設備。同時，在繼電保護裝置上，應當確保選取符合工程建設標準的設備，綜合考慮靈敏性、速動性、可靠性以及選擇性等多個性質。在選擇性層面，要求繼電保護可以及時切除故障設備或線路，當產生故障時及時對線路展開保護。上下級電網繼電保中的排列需要嚴格依靠各級配合的基本規則，保證當出現電網事故時能夠有選擇的對故障設備進行保護性切除。在速動性上，需要繼電保護裝置可以迅速地對短路故障進行切除操作，保障系統安全，確保系統穩定運行，盡最大可能減少各線路的損失。對于靈敏性，則應當注意，當線路及設備出現保護范疇內的金屬性短路，則應當充分發揮保護設備的靈敏性，依靠繼電保護的定值，確保設備的安全。最后是可靠性，繼電保護裝置應當在其允許范圍內活動，當設備正常時不對設備產生任何干擾，只有連接導線展開連接后，才可以形成回路，進而產生其自身地作用。

三、結束語

綜上而言，伴隨著我國迅猛的科技發展與社會進步，智能化變電站的應用逐漸地更加普及。再進行智能化變電站建設時，其電氣二次設計的過程需要投入更多地關注，而在其電氣二次設計的過程中，設計要點的明確以及設計方案的科學合理，都是需要經過全面考慮、著重注意的，同時還要選擇恰當合適地設備，這樣才能做好智能化變電站的建設工作。

參考文獻：

[1]劉美. 探究智能化變電站中電氣二次設計的要點[J]. 輕松學電腦, 2019, 000(020):P.1-1.

[2]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).