（1苏州供电公司 215004；2江苏省电力公司生产技能培训中心 215004）
摘要：变电站的智能化发展是社会需求驱使下的必然结果。智能化变电站相比传统的变电站而言，其性能有了进一步的提升，且与易于管理控制，设备的运作得到了逻辑运算的支持，准确性和可靠性更高。为了进一步加快智能化变电站的全面实现，必须尽快对变电站的二次系统实施优化设计。
关键词：智能变电站；二次系统；系统设计；性能实现
二次系统的设计对于智能变电站的全面优化和实现具有重要意义。二次系统改变了变电运行的控制方式，实现了对变电运行的立体化模拟，能够帮助管理人员更加直观的观察到变电站的运行情况，以现代通信网络替代常规二次回路，并在其它方面加强对计算机技术和智能化技术的应用。在本文当中，笔者将对智能变电站的二次系统设计方法进行简要的分析，并提出系统性能的实现方式，推进智能化变电站的建设。
一、智能变电站二次系统的设计分析
（一）虚端子/虚拟终端设计
虚端子设计是智能变电站系统中一项重要的内容，其在二次回路中的布设情况如图1所示：
在智能变电站二次系统设计时，人员应重视的装置之间的传输和传输过程的信息保护，及时记录数据信息的网络传输，这些数字信息可以在光纤电缆中实现传输，避免了传统终端的应用。但二次系统回路相关的原理并不会改变，对于智能变电站设备的应用，SV输入信号和 GOOSE 端子之间存在某种关系，上述装置都包含了一定的ICD文件，在SV信号传输时，应该按照常规的模拟方式输入端子排；GOOSE 输出信号同样和相应的开关输出端之间存在某种关联。为了保持对SV与GOOSE 的高度应用，GOOSE 输入信号与开关量输入端会将对应的信号虚拟到某个终端，也就是虚端子。
一个虚端子可以为一个IED设备提供多个应用层，但不能够同时为多个IEB设备提供某一个应用。在220 KV线路间隔设计中，断路器开口位置应考虑实施套线路保护和测控装置。虚拟终端对常规变电站可见分断点集进行设置，因此应将保护装置设置在硬连接件上，以实现保护动作的有效性。电路实现虚拟化后，应通过GOOSE出口软压板设置，保证信息的有效传达。
（二）过程层网络结构设计
智能变电站各个电压等级装置所安装的继电保护和网络配置有所不同，根据相关原则的要求，需要对继电保护装置采取直采直跳，Ｖ报文与GOOSE报文的传输必须采取一致的传输方法。以220KV变电站为例，该过程层网络结构的设计如图2所示：
过程层可整体采用星状结构，每一个间隔过程层与间隔层之间的数据通信都是通过对应的网络交换机实现的，所有间隔层的数据会在中心交换机进行汇总，而后通过中心交换机传输到故障录波系统和网络分析系统。过程层的主要作用是保持变电站设备之间的数据交换和网络通信。
（三）信息流程设计
二次系统中的数据主要包括SV和GOOSE两大类目。其中SV数据主要包括变电站设备电流、设备电压，GOOSE数据则主要包括开关装置、连接开关位置、开关位置保护、测量装置的内部开入等线路保护信息，母线保护电压从光缆单元合并通过沟通的形式提供光缆SV信息电流，测量和控制装置、电度表SV则由该间隔的网络交换机提供，并通过光缆实现SV传输。网络分析仪和故障录波所需的电流和电压信息是通过光纤电缆和网络交换机实现的。GOOSE流图反映了开关柜、智能终端、保护与控制装置、网络开关、故障录波、网络分析仪等设备之间的信息交互内容。流程图反映了二次设备与信息交互内容之间的物理连接关系，反映了信息传递的方向，但不能反映逻辑连接的细节。
二、二次系统的实现
二次系统主要拥有四大功能模块，分别是二次系统设计、系统建模以及防护装置管理和设备类型管理。该系统建设的基础是COBRA 软总线，整个二次系统的设计过程可以在Auto CAD环境中完成，如图3所示。
图3：二次回路系统框架
设备类型管理的基本内容是配置IED模板，导入厂商ICD文件，并与系统模板匹配厂商ICD。二次系统设备数据建模是根据一次系统保护设备的装置过程进行的，RDF数据库将数据传输到XML实时数据库。在图3中，五个双向肩头表示在CORBA软总线的支持下，ACE对RDF数据库进行访问，以总线的形式，将RDF数据作为服务器释放的服务信号，每个数据从客户端发出请求并得到数据。局域网和跨局域网之间远程访问的实现则是建立在TCP和组播基础之上的，数据的交互则是在CORBA软总线的基础上进行的。SCD是一种建模工具，主要利用绘制SCD图形实现建模，通过网络通信映射完成二次系统逻辑结构设计，得出开关接线图，完成二次系统的物理结构设计，根据IED模型可以自动生成一个虚拟终端线路图，手绘的虚拟终端连接关系网组成了虚拟终端接线图。功能互操作性与虚拟终端接线图之间的关系通过渲染虚拟终端接线图进而自动生成互操作图，保证虚拟终端互操作性接线图和功能图的一致性。
结束语：
智能化变电站的二次系统实际上是对一次系统的加强和保护系统，该系统的设计和实现能够最大限度的呈现变电站运作的智能化特点，实现变电站运作的准确性和可靠性，提升智能化变电站运行的安全等级，降低人工依赖。
参考文献
[1]王增华; 窦青春; 王秀莲; 李响; 王克祥; 宋晔怿.智能变电站二次系统施工图设计表达方法[J].电力系统自动化,2014(06):178-179.
[2]王克祥; 王秀莲; 李响; 窦青春; 武录.智能变电站网络通信引起的二次系统设计变化[J].电力勘测设计,2013(05):246-246.
作者简介
周宇植（1972－）男、江苏省苏州人、苏州供电公司高级工程师，本科、工程硕士，研究方向：变电站自动化。
陈剑（1972－）、女，江苏省泰州人、江苏省电力公司生产技能培训中心高级工程师、本科、学士，研究方向：变电站自动化。
论文作者:周宇植1,陈剑2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
标签：变电站论文; 系统论文; 终端论文; 智能论文; 装置论文; 设备论文; 数据论文; 《电力设备》2017年第12期论文;