广西兆泰送变电工程集团有限公司
【摘 要】在我国电力事业快速发展的背景下，智能变电站逐渐成为其发展的主要趋势。现阶段电力事业的发展中，智能变电站已经是智能电网的重要组成部分，具有设备信息数字化、功能集成化和结构紧凑化的特点。二次设备的集成可以整合优化资源，减少设备的数量，降低能耗，推动智能电网的建设。对现有的智能变电站的二次设备按照具体的要求进行整合是今后电力事业发展的必然趋势。本文简单阐述智能变电站对二次设备的技术方面的要求，分析讨论变电站过程层、间隔层以及站控层的集成方案，提出变电站二次设备集成时应注意哪些方面的问题，为未来的智能变电站的发展建设提供些许参考。
【关键词】智能变电站；二次设备集成；方案；讨论
随着国家电网智能化的规划方案，全面建设智能化变电站已经成为其主要目标。智能变电站以高度的网络信息平台为信息传输的基础，将信息数字化、平台网络化、信息共享标准化作为其基本的要求，以求实现智能设备各项功能的有效的集成。
目前的变电站二次设备主要采用分层的结构方式进行配置，面向间隔，其功能也相对独立，这种模式和配置的可靠性很高，整个系统的扩展性和维护性较好，但部分硬件的配置重复，信息的共享不够完善，缺乏一定的协调性和设备功能的优化，其运行的成本较高[1]。基于这样的背景，对变电站二次设备集成方案进行分析探讨有非常重要的有意义。
一、智能变电站二次设备集成整合概述
随着智能变电站工程的不断建设以及智能变电站的大量运营，二次设备的整体性能不断得到改善，推动了其集成方案的发展。
（一）智能变电站一次设备与二次设备的集成整合状况
在电力行业，传统的变电设备主要由高压设备和二次设备构成，高压设备包括变压器、气体绝缘开关互感器、断路器等设备。二次设备主要包括保护装置、测控、计量、检测装置等设备[2]。这些二次设备分散在变电站中，与一次设备具有明显的区别。智能变电站中的一次设备和二次设备的信息建模及信息交流需要在同一的框架下进行，对智能变电站二次设备的集成整合就显得非常重要。
（二）二次设备集成整合分类
二次设备的集成分为同类集成和横向整合，同类集成时同一类的设备中几个不同电器支路对应的测试控制装置的集成。二横向整合则是指具有不同功能设备之间的有效集成整合。
二、二次设备集成分析讨论
（一）过程层设备的集成
过程层设备一般是指一次设备，其数据的测量和开关状态信息的采集需要数字化的传输。合并单元和智能终端是数字化接口的设备，承担电压采样以及开关控制等功能。在网络采样的方式下，过程层的采样网与跳闸网是共网的模式。在合并单元和智能终端设备的大量使用下，设备的整体性能逐渐趋于稳定，两者的集成服务于同一过程层中，可以减少设备数量，降低变电站的成本。
对合并单元和智能集成终端的集成有具体的两种方案，一种是将其安装在同一各机箱中，这样的方案投资少，变动也相对较小，节省空间的前提下也能提高经济效益。除此之外的另一种是从两者的功能上进行有效的集成整合，对不同的功能进行改进，将资源统一规划，实资源的内部共享，提高变电站的智能化水平。
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（二）间隔层设备的集成
保护和测控装置是间隔层的主要设备，除此之外，还有向量测量单元、电能质量检测和稳定性控制设备等。在具体的电力系统，对间隔层的设备使用较为广泛，积累了较多的经验，对间隔层设备的集成方案也相对较多。
１、体化装置是基于安全可靠的原则而应用的，为了减少设备的数量，通常情况下采用保护测控一体化装置保证其经济效益。针对电压等级较高的线路间隔，其保护装置相当复杂，那么，使用保护测控一体化装置的变电站并不多。
２、集中式的保护装置通过网络采样能实现整个变电站的信息共享，通过网络跳闸实现对多间隔的保护功能。国家电网对继电保护提出了具体的要求，给集中式的保护装置带了极大的影响。集中式保护装置能减少变电站的设备数量，节约减少成本，考虑到安全的原则，集中式的保护装置非常值得在推广应用。
３、集成测试控制装置是基于变电站保护和测控各自分开配置存在大量设备闲置的设备才采用集成的测试控制装置。由于测控装置的实时性要求较低，考虑以母线为间隔，将接入统一母线的多有装置进行集成真核，从而组成一套完整的装置设备来测试、监控有关数据[3]。另外，为了实现该装置的可靠想，可以采用冗余的方式来完成集成方案，使整个二次设备的集成有一定的成效性。
４、多功能测控装置能将变电站间隔层内的非保护功能的相关设备进行有效的集成。由于测控装置运行维护的风险较低，多功能的测控增加了维护的难度，但具有较好的安全性，值得在具体的工作中推广。
５、智能组建设计现在的二次设备的所有功能，当前的保护装置、测控装置都可以称之为智能组件，将智能组件融入一次设备中，其二次设备的集成就要涉及过程层、间隔层的有效集成。
６、故障录波装置和网络分析仪集成装置同样属于间隔设备，在变电站运行中属于选配的装置，它可以将采样的数据进行网络化的传输，减少设备的数量，提高运行的效率[4]。故障录波装置的重要性大于网络分析仪，故障录波起保护的作用，而网络分析仪则应用在自动化方面，两者的集成会给后续的管理带来混乱，因此，不建议采用这样的集成方式。
（三）站控层的设备集成
站控层的设备包括监控主机、数据服务器、计划管理终端等设备，也是一体化监控系统的组成部分。对这样的设备进行集成整合，可以减少站控成设备的数量，优化数据信息，提高监视和管理水平。
三、变电站二次设备集成时应注意的问题
在进行变电站二次设备集成时要结合具体的实际情况进行合理科学的计划安排，使不同的设备层正常运行，减少建设成本，提高变电站的工作效率。笔者就在变电站二次设备集成时应注意的问题做简单的阐述。
在进行集成测控装置的数据采集时要采用合理传输的采样端口，完善其操作技术；监控系统的设备要考虑系统的各项功能；保护装置的集成要集合各种因素进行综合考虑；智能变电站采用的集成式的保护设备可以利用高安装密度，能耗较低的光纤端口代替传统的端口。
结语
智能变电站二次设备的功能在不断改进，在我国电站发展中，完善智能变电站的建设及管理，将变电站的二次设备进行有效的集成是当前电力事业发展的必然趋势。对智能变电站二次设备的集成方案进行分析探讨，对比智能变电站过程层、间隔层以及站控层设备的集成方案，智能终端的集成和保护装置的集成时目前效率较高的集成方案，不仅能降低智能变电站的建设成本，也能提高其变电站的运行效率。
参考文献：
[1]倪益民，杨宇，樊陈等.智能变电站二次设备集成方案讨论[J].电力系统自动化，2014，（3）：194-199.
[2]曹亮，陈小卫，肖筱煜等.新一代智能变电站二次设备集成方案[J].电力建设，2013，34（6）：26-30.
[3]黄怡毅.智能变电站二次设备的集成整合方案[J].广东科技，2013，22（10）：78-79.
[4]云文兵，管婷，张延等.智能变电站二次设备集成优化设计[J].中国新技术新产品，2013，（17）：12-12，13.
论文作者:杨继承
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第5期
论文发表时间:2016/8/24
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