摘要：电气二次系统对于实现数字化变电站安全稳定的运行具有不可替代的作用，因此需要科学、合理地进行数字化变电站电气二次系统设计，以保证变电站运行的稳定性和经济性，为电网安全、正常运行奠定良好的基础。本文对数字化变电站电气二次设计方面的内容进行了分析，希望为今后的具体工作起到实际的参考作用。
关键词：数字化变电站；二次设计；监控系统
引言
要想在数字化变电站的监控中切实发挥出电气二次设计的作用，就必须清楚的了解和掌握数字化变电站二次设计的步骤，正确、合理地选择智能设备，把握好网络结构、设备配置及二次图纸等的设计，从而为确保数字化变电站的稳定运行、提升其运行质量奠定坚实的基础。
1数字化变电站
数字化变电站是以IEC61850为通信标准的信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站，其以一、二次系统为数字化对象，对数字化信息进行统一建模，将物理设备虚拟化，采用标准化的网络通信平台，从而以信息共享、硬件平台综合集成应用、软件功能插接复用、逻辑功能智能化策略的全新模式，实现变电站运行监视、快速保护、智能分析、标准化操作、设备状态监测等基本功能。数字化变电站的基本特征为：设备智能化、建模标准化、通信网络化、运行管理自动化。建设数字化变电站的重要基础，就是将一、二次设备完全转化为智能设备，并且同其他设备交换控制命令，做好信息接口的处理工作。
2变电站电气二次系统的重要作用
近年来我国变电站建设加快了现代化、智能化的发展步伐，加之社会用电需求日益增长，这对输配电的安全性、稳定性和经济性提出了更高的要求，但在电气设备输电和配电过程中仍存在较多的安全隐患，极易发生各种故障及安全事故。
电气二次设备作为变电站内的重要组成部分，主要服务于一次设备的安全、稳定运行。站内各二次设备及其相互间的连接电路构成变电站二次系统，是整个变电站控制和监测的神经系统，在变电站乃至整个电力系统运行中发挥着非常重要的作用。提高电气二次系统设计的科学性和合理性，并进一步优化电气二次系统的应用，能实现对电气一次设备的有效保护，确保变电站及电力系统整体运行安全稳定、经济可靠。
3数字化变电站电气二次设计
3.1关于设备选择
在数字化变电站中，智能设备主要由二次设备、电子式互感器、智能开关共同组成。
①一般来讲，在选择二次设备时，应确保所选择的二次设备能够网络化。
②目前，我国主要选择使用电子式互感器：线路及主变间隔采用电压、电流组合式电子式互感器；分段间隔采用电子式电流互感器；主变中性点（含间隙）采用纯光学电流互感器；各电压等级的母线配置电子式电压互感器。
③在智能开关的选择上，除极少数采用造价十分高昂的理想智能开关外，广泛采用智能终端与传统开关相互组合的智能开关模式。
3.2 网络结构设计
数字化变电站按数字化无人值守变电站进行设计，按分层分布式来实现站内智能电气设备间的信息共享和互操作性。其网络结构设计从整体上分为三层两网：站控层、间隔层、过程层和站控层网络、过程层网络。整个系统的组网方式采用冗余以太网架构。
站控层设备包括主机/操作员工作站、远动通信装置、五防子系统、卫星对时系统以及其它智能接口设备等，网络按双重化冗余设计，采用双星型或双环型以太网络结构，可传输MMS报文和GOOSE报文，双网双工方式运行，能实现网络无缝切换。通常，站控层设备按变电站终期规模配置。
间隔层设备主要包括各种保护、测控、计量、安全自动装置等。其主要功能是各个间隔过程实时数据信息的汇总；完成各种保护、自动控制、逻辑控制功能的运算、判别、发令；完成各个间隔及全站操作联锁以及同期功能的判别；执行数据的承上启下通讯传输功能，同时完成与过程层及站控层的网络通信功能。通常，间隔层设备按本期工程规模配置。
过程层网络拓扑采用双星型或双环型以太网结构，主要完成模拟量采样、开关量采集和控制命令的出口等与一次设备相关的功能。过程层设备主要由互感器、智能终端和合并单元组成，合并单元与电子式电流、电压互感器之间采用光纤连接，智能终端与传统开关之间采用二次电缆进行连接。
微机监控系统网络结构示意图详见下图：
论文作者:邓立彦
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 电气论文; 间隔论文; 网络论文; 功能论文; 《基层建设》2017年第30期论文;