摘要：在变电站中电气二次设计中通过引入数字化技术，有效实现二次设备之间的智能连接与信息交流，同时注意明确智能变电站中电气二次设计相应要点，提升相应设计方案的科学合理性，从而才能够有效推动智能化变电站顺利平稳的发展。本文主要分析探讨了智能化变电站中电气二次设计的要点，以供参阅。
关键词：智能化变电站；电气；二次设计；要点
引言
伴随着智能技术的成熟发展将其应用在变电站中推动了变电站发展。变电站电气二次设计包括远程传动、测量控制、继电保护、防误闭锁，有助于提高设备运行。近几年，智能化变电站逐渐趋于数据资源的应用与共享，智能化电气二次设计对提高变电站运行稳定性发挥着重要影响。
1智能化变电站的概念和优势
智能化变电站指的是基于当下智能化技术改造后的变电站，其包括了智能化的电气一次设备和二次设备，从而使各电气设备之间的数据能够有效共享，进一步提升变电站操作的效率。其与传统的变电站设备技术有着较大的区别，第一点优势在于将电气一次设备也纳入了智能化系统当中，从而保证了二次设备在运行时能够更加稳定流畅；第二点优势在于利用网络化技术可以将设备运行信息直接传导到变电站的主控系统中，不需要再利用接口转换信号，大大提升了设备系统的整体运行效率；第三点优势在于智能化电气二次设备具备了可视化的操控体系，可以有效地将设备运行监控、诊断、故障处理等融为一体；第四点优势在于智能化改造后的各二次设备之间数据连接转变为了光缆，不再依靠测控柜内的电缆传输信号，不仅提高了数据传输的速度，而且降低了传输过程中的损失和干扰，提升了设备操控过程中的准确性。
2智能化变电站中电气二次设计的要点
2.1注重性能可靠的设备选用
在关于智能变电站智能设备选择上，电气二次设备选择非常重要，一般涉及到电气二次设备主要分为三类，分别为电子互感器、智能开关与二次设备。对于电气二次设备来说，为更好的实现智能变电站数字化信息传递，需要开展相应的进线网络化建设，其根本目的就是与整体智能化变电站运行实际需求相适应，在具体进行智能开关及电子式设备的选择与设计时，结合实际经验进行分析，其主要存在以下问题，一是在智能开关选择上，可以采取两种方法，一是直接选择理想的智能开关；二是在原有的传统开关基础之上发展新的智能化开关终端模式。对于第一种方法来说，在实际应用过程中具有鲜明的特点，主要体现即为能够为系统在线监测功能实现与控制功能实现提供强有力的支持，并且这种理想的智能化开关是面向整体智能变电站来说的，因此可以提供相对应的数字化接口，使得信息数字化传递更容易实现，自然相应变电站智能化水平也就更高。但与之相对的是，相应投资及维修成本也非常高，可操作性不强。对于第二种方法来说，由于其是在传统开关基础之上发展而来，在与智能终端进行互相连接时，尽管也具备提供数字化接口的能力，但其并没有理想型智能开关具备的在线监测功能，因此智能化水平自然相对较低一些，但这种方法在资金投入及维护成本方面较为理想，且操作实施性强，因此在当下得到了广泛的应用。在选择电子互感器装置时，也有两种选择。一种是有源性电子互感器装置，这一种装置在运行时可以实现电子电路与电源相匹配，通过激光方式，有效提升了电源稳定性，使用较为广泛，另一种是无源性电子互感器，该互感器建立在光学传感技术之上，运行成本较大，稳定性较差，因此较少使用。
2.2明确通信规的选择要点
一般情况下，在对智能化变电站进行电气二次设计时，所选择的通信规约也是有一定差异的。103通信规约比较适合于站控层网络，103采用传统功能设计形式，但是同时该通信规约也存在一定的缺点，比如它在操作方面没有优势，主要适用于要求和成本都相对较低的变电站系统。而IEC61850作为另外一种通信规约的选择，在实施性方面具有比较大的优势，但是缺点就是需要的投入比较高。过程层网络规约比较适合选择第二种，原因是后者采用的是FT3帧格式，优点比较多，比如，较高的实施性能、传输延时固定等。另外还存在IEC60044-8通信规约这种形式，对于这种形式的通信规约使用，主要是针对于对象设计进行的，从而使得所构建的智能化变电站更加的完美。不过这种类型的通信规约在使用的时候，是存在很大的局限性。比如，无法固定传输延时，稳定性比较差，并且所需要耗费的成本也很高。
2.3继电保护自动化设计
继电保护是保证变电站安全运行的前提。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆变电站继电保护功能不能正常发挥，变电站的稳定性将会受到极大的影响。变电站的继电保护单元对系统的独立、稳定运行有着保护作用，当变电站出现系统性故障时，继保单元可以发布命令切除故障，但继电保护单元仍然可以运行，从而保障自身所处单元的继续稳定运行。随着当前科技的发展，110kV的变电站应用的自动化系统更加先进，系统中增设了保护测控装置，可对间隔层电流及电压数据实施实时的动态检测和信息采集，在中央处理器的配合下，能对整个间隔层进行有效地保护。因此，对变电站电气二次设备自动化设计来说，要对二次设备的保护单元进行严谨考虑，完善功能，进一步维护变电站系统安全。
2.4智能化变电站对网络结构的设计
对于智能化变电站来说，在对网络结构进行设计的时候，需要都对架空层、网络层以及过程层分别的进行相应的设计，并且这些相关的网络都要采用独立的设计方案。对于过程层的网络来说，由于它是一个智能化的变电站，就需要对其在操作当中给予重点的关注。然而在现阶段当中，考虑到可靠性、合理性以及经济性，在一些站控层网络设计方案的选取问题上，建议优先选用星型以太网网络作为相应的支持。
2.5重视组屏方案的优化设计
在智能化变电站电气二次设计方案形成过程中，需要设计人员在丰富的实践经验、有效的设计理念、专业理论知识等要素的支持下，给予组屏方案优化设计必要的重视，从而实现对该方案的高效利用。具体表现为：①基于智能化变电站的组屏方案优化设计，需要通过对其功能的完善、简单明了等方面的考虑，确定优化设计后的变电站组屏方案。同时，可采用分别组屏的方式来实现不同等级的电压装置设计，并对智能化变电站的各组屏进行合并处理，确保最终得到的组屏方案有着良好的适用性；②设计人员在自身的工作开展中也需要将监控主机、工程站设备等置于主监控室中，并设置好单独组屏及通信管理机，并实现对IEC61850设备时间状态的有效调整，从而保持智能化变电站电气二次设计良好的设计工况，并增强组屏方案实践中的优化设计效果。
2.6备自投自动化设计
在目前的变电站技术水平下，主要有两种备自投方式：第一种是采取母联分段供电的备自投方式，其主要思路是在分段开关断开的状态下，由工作电源向作业过程中的设备进行供电，两个电源都处于备用关系状态；第二种是采取双进线向单母线供电的备自投方式，在此种方式下，有#1和#2两条线路作为备用线路。4通信电源可靠性分析传统的通信电源接线每段母线上都有一套高频开关电源和一组通信蓄电池。当一套高频开关电源或一组蓄电池进行检修时，为了保证通信设备能够可靠的运行，可以投入分段开关，由原来的两段母线变成一段母线运行，这时在母线上仍同时有一组通信蓄电池和一套高频开关电源，通信设备就能够正常的运行；当一套高频开关电源出现问题时，通信蓄电池就对母线直接放电，对发生故障的高频开关电源进行切除，同时也不影响通信设备的正常运行。
3发展趋势
变电站电气二次设备是非常重要的，在未来的发展过程中，其必然会受到较高的关注。同时，也应高度关注对电气二次设备的监督情况，这种关注度的提升必然会推动相关技术的发展。具体来说，在变电站电气二次设备自动化发展过程中，其发展的主要方向有3个：①从变电站电气二次设备的应用现状来看，回路中出现问题的概率越来越高。因此，采用恰当的自动化技术控制和解决这些回路问题也就成了今后变电站电气二次设备自动化发展的一个重要方向和需要解决的主要问题。②随着智能化技术的发展，将智能化技术融入变电站电气二次设备自动化设计中是其今后发展的重要方向。这一发展对更好地维护变电站的正常运行有较高的作用，尤其是对于相关故障的智能化鉴别和处理，其发挥的作用更为突出。③在研究变电站电气二次设备自动化的过程中，其设计模式正从以功能设计为主的自动化设计向以对象为主的自动化设计转变，这也是为了保证变电站能够正常运行。
结束语
总而言之，智能变电站作为智能电网的一个重要组成部分，它的重要特征就是结构紧凑化、功能集成化、设备信息数字化。对二次设备进行相同设备以及功能进行相关的整合，将会使得变电站运行管理水平得以提高、运行维护工作量得以降低，从而能够进一步的推进智能变电站的建设。
参考文献：
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[3]李涛.智能变电站的电气二次设计策略研讨[J].科技资讯.2018（32）
论文作者:刘振
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：变电站论文; 设备论文; 电气论文; 智能论文; 规约论文; 通信论文; 母线论文; 《电力设备》2019年第6期论文;