摘要：智能变电站已经成为未来变电站发展的一种必然趋势，本文对智能变电站变电二次设备的互换性进行了简要的分析，较为详细的阐述了变电二次设备进行互换的原理以及相关技术条件，最后，对变电二次设备的互换性方案进行了总结，旨在为同行业人员以有效参考。
关键词：智能变电站；二次设备；继电保护；互换性
智能变电站已经成为未来一种必然的趋势，实现二次设备的互换对于智能变电站的安全、稳定运行非常重要。因此，本文对变电二次设备的互换性进行了研究。
1 智能变电站二次设备互换性的原理及其定义
1.1 相关实现的原理
对IED 进行互换的基础就是对众多的IED 开展数据模型自动的配置。在当前情况下，有以下两个方式可以实现IED 数据模型的配置：文件配置方式和服务配置方式。就目前已有的研究来看，上面的两个配置方式，对IED 数据模型自动配置的实现都不是很方便。所以，在不对IEC61850 通信体系有所改变的基础上，建立起来IED的资源对象定义机制，以此方便IED 数据属性做出区分；和一种以需求激励的资源为基础的对象匹配机制，从而使IED 数据模型的自动配置得以实现；在上述所讲到的两个方式共同的作用下，才可以实现各个IED 之间的互换性。
1.2 定义
互换性主要是指时间、地点皆不同而生产出来的智能变电站二次设备，在对其进行安装以及检修的过程中，不需要对其有任何调整就可以将使用的性质替换。这里说的互换性有以下两个含义：首先，能够互换产品的功能，可以利用拥有相同功能的设备来对原来的设备进行替换，对于功能互换这一特性也叫做替换性，该互换是初级互换；其次，对应用过程的互换，主要是对系统内的其他设备不做任何改变的情况下，只对变电站二次设备的替换安装以及应用的功能。
本文综合现阶段智能变电站具体的工程应用，讨论了不相同工厂的商家生产出功能相同的设备之间的互换性，它被规划为装置级互换的范畴。关于装置级互换，综合工程应用分为三种互换，分别是：同一厂商和不同一厂商产品互换以及在统一软硬件平台的高度互换。本文分别探讨了上文中提到了不同装置级互换模式。在智能变电站发展的这段时间，若要实现装置级互换的话，基本上没有技术障碍。主要是产品设计规范和管理方面存在问题。例如：智能变电站的继电保护装置，其中单台装置的装置功能和输入输出信息的内容是大致明确的，而对于装置的输入方式和输出方式、接口的形式以及信息内容的种类很多。如光纤数字信号中的SV 数据集定义、光纤接口定义、定值软压板等不是同一厂商的同类产品都有些许的差异，这样就为实现装置互换性增加了复杂度。所以清楚装置互换性的技术条件，在实现装置级互换方面具有非常积极的作用。
2 二次设备互换性技术条件
能够满足智能变电站二次设备互换的基础是接口和端子一致、信息流统一、配置文件规范和建模标准。若要满足这些条件，同样也可以实现变电站二次设备互换。现阶段，对于设备功能的互换性，国家电网已经完成相关的设计规范，并且大力的推广应用。国家电网规定的这些规范为设备互换性规定了标准的依据。对于同一种类变电站应用的需求，满足设备的功能互换已经是较为容易的了。在实际的工程项目应用中，在替换二次设备之前，需要保存好旧有装置的参数信息，然后再恢复替换后设备的数据，然后安装投运。这样就实现了设备的功能替换。
在功能可以互换的基础上在进行应用过程互换。此时就需要将互换的二次设备1 和二次设备2 分别黑盒化，使设备1 和设备2 拥有一样的功能、统一且规范的接口。国家电网已经给出了相关的规范，尽管的信息和功能等方面都有一定的规定，但是只是解释了在装置上怎样设计以及如何在应用上进行规范等，而没有更深层次的标准设备黑盒化的应用过程互换性。
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3 二次设备互换方式的探讨
3.1 同一生产厂家的产品互换
对于某个厂商的设备来说，由于其内部采用相同的工作平台和配置工具，互换设备具备相同的硬件环境和软件配置流程，实现互换功能相对比较容易，这是目前智能变电站正在应用的互换方式。对于一些厂商而言，因此它们内部使用同样的工作平台和配置的工具，在互换设备具有相同的硬件环境以及软件配置的流程，实现互换功能在某种程度上来说是较为容易的：这种方式具有以下的优点：第一：更换前更换后的产品的性能和功能可以不发生变化；第二，配置工具和更换前后的配置文件可以相同，对其他设备的影响较小；第三，只需要简单的确认操作就能够确保产品的质量和可靠性，无需再进行复杂的验证。与此同时，因为用以厂商产品的互换方式不可以跨越同一厂家设备的不同，在实际的应用过程中存在一定的局限性。主要表现为：首先，要求运维人员具有较高的技术。他们要清楚不同厂商的产品配置工具和操作内容以及相关的流程。并且技术人员对产品和工具的掌握程度会直接影响实现的效率；其次，因为同一厂商不同类型装置结构、不同电压等级的装置软硬件平台存在一定的差异，从而致使互换产品的选择性非常差；最后，备品备件要对应产品的不同型号，经济性相对来说比较差，这样就会增加设备管理的复杂度以及增加了工作量。
3.2 不同生产厂家功能同类产品的互换
现在的智能变电站的二次设备中，有许多的设备制造商。有众多的设备制造商。不同厂商的设备之间功能相似，然后还是存在很多的差异，例如：产品功能配置、定值参数名称等。实现不同厂商功能同类产品的互换，对提高智能变电站运维有着非常积极的作用。具体表现为：在选择产品的时候范围更加广泛，灵活性更强；第二，备品备件在一定程度上可以共享，从而有效的降低了设备管理的难度和减少了工作量，经济性较好；第三，因为产品和工具较为统一，进而使运维人员学习和掌握的内容相近这样也在一定程度上缩减了学习量；第四，减少对厂家技术的依赖，可以有效的提高运维人员的技术水平。所以实现不同厂商之间功能同类产品的互换是智能变电站现阶段迫切需要研究应用的课题。
3.3 基于通用的软、硬件平台的设备互换
设备互换的最佳模式是：所有的设备使用的是同一个平台，并且设备之间随时进行互换。它要求不同厂商的产品在实现功能方面是统一的，可以充分的实现应用功能的无缝替换，而且这方面的优点是非常明显的，例如：选择产品的范围广，较为灵活，备用产品能够实现适当的共享，经济性较好，设备管理的难度低，工作量少；对于运维人员的操作业务流程简单，技术要求不高。基于统一软、硬件平台的设备互换，所要构建的是基于统一平台的智能变电站二次系统，构建一个标准化的全站平台。实现平台与业务功能的独立设计，提升变电站二次系统的通用性、兼容性和智能化水平。
4 结语
现阶段，智能变电站被广泛地应用于电力系统中。而这其中，智能变电站的二次设备对电网的安全运行又起着相当重要的作用。实现二次设备的互换性对智能变电站运行维护有着积极重要的意义：一旦某类设备出现家族缺陷时，可快速的更换其他厂家设备，缩短停电时间，提高供电可靠性；降低运维的工作量、难度，提升运维技术水平；有利于提高设备标准化的制造水平，提高二次设备的产品质量；不同厂商的设备能实现互通互换，可有效的降低备品备件的数量，提高运行的经济性。
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论文作者:严安安
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/22
标签：设备论文; 变电站论文; 互换性论文; 功能论文; 智能论文; 装置论文; 产品论文; 《基层建设》2018年第4期论文;