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摘要：智能变电站在智能电网中得到重要应用，变电站二次系统设计能直接影响到变电站的经营管理与运行情况，并为变电站创新发展提供机遇。在智能变电站进行二次设计时，最具有影响力的系统设计是指通信网络取代了常规的二次回路，物理上的电气信号逐渐被网络中的虚拟数字代替，二次系统的功能信息与信息逻辑和输入输出的关系，有一定差异，电缆和光缆只能对通信上的连接关系进行反应，无法进行实际的操作与通信。这种智能化的装置，是一种通用的运行平台，无法反应变电站的配置情况。本文对智能变电站二次系统设计方法的分析，阐述了二次系统设计的内容如虚端子与流程设计。
关键词：智能变电站；二次系统；系统设计方法
近几年随着各行各业对电能的需求在急剧增加，我国的电力企业也得到了飞速的发展，并且随着科学技术的不断进步，传统变电站逐渐被数字化、信息化、集约化的智能变电站所取代。在变电站二次设计中，选择适当的电子式互感器以及网络结构是十分重要的，根据当前二次系统的实际情况对其进行合理的优化设计，可以减少设备的使用和运行维护投资，并可以提高电力系统的智能化、自动化水平，寻找出适合我国电力系统可持续发展的可行性办法。
一、二次设备功能整合与配置优化
对系统的各项功能进行有机融合，通过利用数字化、网络化以及信息共享可以有效提高变电站装置的集成度。通过将智能变电站的自动化系统、智能辅助系统的独立后台主机等的功能融入到站内统一、唯一的一体化信息平台，可以实现对变电站所有数据的实时检测以及拓展出更高级的应用功能。保护装置和测控装置的投退压板、保护压板、加速压板等都应该采用软压板，但是检修压板要采用常规的硬压板。在信息一体化的基础上，将运行管理、信息综合分析以及运行监视等五大应用功能通过标准数据总线和接口进行连接，这样就可以实现各项功能信息的自由交换和流转。
1.1优化之后的智能变电站
其站控层监控主机具备保护及故障信息子站功能、集成操作员和工程师站等等，所以不用再额外配置备用电源自动投入装置、微机五防系统等等，这些所用的功能都由自动化系统来实现。
1.2母联采用测控、保护功能一体化装置
经过优化整合之后，减少各项设备的投入数量，并对网络结构进行相应的优化，这样不仅可以减少对二次设备的投入，同时还可以在很大程度上减少运行维护人员的工作量，节约建筑面积。
1.3站用一体化电源优化
在电源末端设置ATS，同时将变电站内的变低压侧的自动切换装置取消，这样可以将回路简化，并且增加其可靠性，更经济。通过对二次设备进行全面的、系统的集成整合，可以有效实现智能变电站网络化、信息共享、数字化。
二、智能变电站二次系统设计
设计人员在进行智能变电站二次系统设计时，关键是进行二次虚回路设计，与常规变电站相比，智能变电站在设计过程中，应关注以下几方面发生的变化：在常规变电站中，智能功能与装置本身存在对应关系，工作人员能够确认智能装置包含的明确定义，并确定了产品型号和版本，从而推断出系统功能的具体情况；而展开进行智能变电站系统设计中，智能装置只是一个通用的运作平台，通过这个运行装置无法推断出系统功能的实际情况，智能在分析软件实例中掌握这些功能，工作人员也要注重每个软件的开发厂商、版本和型号。常规变电站是通过电缆进行信号传递，信号与电缆有着密切的关系，并相互对象，在智能变电站中，包括数字化变电站，信号与网络之间的信心传输，智能变电站在电缆和光缆中反映出装置的物理关系，无法真正描述系统的实际功能与传输关系。智能变电站中，工作人员可以通过配置的数据对系统功能的安置情况和功能质检单额通信联系进行描述，这种数据的配置过程也是智能电网运作的关键所在，常规变电站就无法使用这些数据。常规变电中的二次工程设计是通过二次接线作为主要依据，该表现形式在智能变电站中，不存在传统的二次电缆回路，所有信息都涵盖在光缆中。在实际上，智能变电站的每个GOOSE 信息应进行仔细配置，并在设计时，注意应用能够体现配置手段的文件，否则无法将虚拟二次回路的连接方法完好的表达出来。所以系统二次设计应当以一定形式，解决智能变电站需要处理的问题，具体设计流程如图。
2.1虚端子。
在智能变电站的二次系统设计中，工作人员要注意各保护装置之间的信息传输以及分合闸出口间的传输过程，及时记录网络传输的数据信息，这些数字信息可以在一根光缆中进行传输，无需应用传统的端子。但是二次系统回路的相关原理并没有因为网络传输而产生变化，对于智能变电站中的应用装置来讲，SV输入信号与GOOSE 之间的端子存在一定对应关系，这些装置都具有其所涵盖的ICD 文件，所以在SV 信号进行传输低，应按照常规政治的模拟来那个将端子排输入；GOOSE 输出信号与开关量输出端子存在对应关系；GOOSE输入信号与开关量输入端子，为了维持更加深入的理解和应用SV 信号和GOOSE，所以将这些信号称之为虚端子。虚端子能够一对多，但是不能进行多对一，一个开出信号能够提供给多个IED 设备进行应用，但是开入信号却无法完成串联，智能一对一进行传输，十端子则正好相反。虚端子无法对常规变电站汇总可见断开点进行设置，其中的保护装置都是通过在硬压板的出口处进行设置，从而保证保护功能的使用，回路整体可以拥有明显的断开点。在回路进行虚拟化之后，目前很过继电保护厂商，最长使用的做法进行通过GOOSE 出口软压板设置，确保信息能够正常从发送方大搜接受方，从逻辑上保证接受方和发送方在隔离基础上的传输。
2.2设计流程。
根据智能变电站的二次系统设计特点，采用SV 和GOOSE 数据流向图以及装置物理连接图，对变电站的额二次回路设计进行完善，并通过全站的虚端子连接表在设计中不断优化。变电站的二次设计图纸，应按照设备电压等级和配电装置和间隔划分内容，进行如下设计：下一步是绘制装置物理连接图及全站光缆清册。装置物理连接图反映了设备间光缆连接情况，可以清晰的表达各二次装置光口之间的物理连接关系，全站光缆清册，可以体现出全站光缆的接线方式，直接用于指导现场光缆溶接。首先要根据设计图纸确定二次系统设计技术方案，明确该过程二次设备的订货情况，并各个电压等级的SV 数据流程图和GOOSE流程图表进行绘制。这个过程与常规变电站有一定类似之处，其电流、电压回路和控制信号回路以及保护回路图可以得到良好的应用。变电站设备之间电流与电压数据六的连接方式，能够通过SV 数据流图进行标示，上传信号。断路器和隔离开关控制和各保护间的联系，可以通过GOOSE 数据流程来进行完善。然后是全站虚端子的连接，二次设备厂商在绘制外部物理接口示意图的同时提供相应Excel 表格形式的装置输入/ 输出虚端子定义。设计人员根据这种定义情况，结合相关原理设计GOOSE 和SV 之间的连接，然后将虚端子的绘制表格，发送给全站系统集成商，形成系统设计的SCD 文件，最后完成整个二次系统回路设计。
当前智能变电站的二次设备数量众多，且功能各异，要想实现对二次系统的全面优化设计，那么需要工程技术人员对二次系统的原理、结构以及二次设备的功能、工作方式等进行详细的了解，并立足于智能变电站的实际情况，才能够得出合理的、科学的、经济的优化设计方案，切实提高我国电力系统运行的安全性、稳定性。
参考文献
[1]张伯明，孙宏斌，吴文传，郭庆来.智能电网控制中心技术的未来发展[J].电力系统自动化，2015（17）.
[2]张跃丽. 智能变电站二次系统可靠性及相关问题研究[D]. 上海交通大学，2014（1）.
论文作者:刘贺丽
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/18
标签：变电站论文; 智能论文; 系统论文; 端子论文; 回路论文; 装置论文; 功能论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;