摘要：随着经济的快速发展，社会在不断的进步，对于智能变电站未来的发展，二次设备集成优化工作是极为重要的。在本文中，笔者就将针对二次设备集成优化设计实现的可行性，策略等方面进行充分阐述，并提出二次设备集成优化方案，希望为智能变电站未来的发展建设有所帮助。
关键词：智能变电站；二次设备集成；优化设计
引言
众所周知，现在的社会是一个信息社会，所以对电力需求逐渐增加，由于时代在不断变化，我国的电力企业在快速增长，跟上时代发展，由于科学和技术的现代化水平的可持续发展，所以一般变电所已经不能满足对电力的需求，现在人们和企业和通用变电站开始取而代之的是数字智能变电站的信息集成。现在的社会每天都在进步，进而使得电网系统的技术水平越来越高超，功能也越来越智能化，由于网络的广泛使用，智能变电站二次系统一直是领先水平在变电站的技术水平，尤其是在配置中，他们可能会在多大程度上尤为明显。
1智能变电站二次优化系统的作用
1.1优化和保护电网
在我国传统的变电站技术中，电网的保护和监测装置分别安装。但智能变电站可以实现传输信息和网络传输网络的集成。因此，保护和监控装置可以实现信息共享。这样就可以实现网格系统设计的集成。只有在电力运输过程中，才能加强对各种电力设备的检测，从而更可靠地保证电力运输网络的运行。因此，建立智能变电站具有十分重要的现实意义。
1.2二次变电系统的终端优化
智能变电站技术最终实现了智能终端的组合，主要是实现了主系统和二次系统连接的智能终端，主要是通过变换器合并和二次电流过程中的电压数据。通过数据传输将信息传输到保护装置。通过智能终端采集的隔离开关和断路器的接收来判断电网的传输。此外，智能终端控制也可以是三相跳闸、分项跳闸、重放操作。
1.3信息传播统一信息平台建设
在传统的变电站技术中，很难实现变电站的数据采集功能，很难根据单设备实现电力运输的合理判断。除了传统的变电站技术外，很难实现不同系统和不同设备之间的电力资源分配，不同设备之间的信息共享也很难实现。但智能变电站可以很好地认识到，智能变电站技术可以通过不同设备之间的信息共享，智能变电站控制其与其他设备之间的信息交换，从而最终实现在运输过程中统一的动力变电站。
2保护测控一体化装置
2.1单装置实现可行性分析
（1）DL/T860支持功能自由分配，保护、测控整合符合IEC61850标准。（2）保护、测控装置的硬件结构变简单。保护、测控装置内不需再配置交流模件、开入开出模件、操作箱模件，为110kV及以上等级保护、测控装置实现一体化创造了条件，过程层与间隔层的以太网网络通信将取代常规开入、开出、交流量等硬接线连线，数字通信将成为产品间协调配合的主要形式。（3）保护测控统一化硬件平台，性能大大提升，可以满足要求。智能化变电站对IED提出了全新的要求，为适应IEC61850标准所要求的复杂功能及高通信能力，几乎所有厂家的IEC61850装置都采用了新的硬件平台。强大的平台足以同时完成复杂的保护计算及大量地DI、DO数据处理工作，为保护、测控功能整合提供了坚实基础。
2.2220kV保护测控一体化装置可行性分析
220kV电压等级采用保护测控一体化装置已有工程实践，理论上是可行的。但是220kV线路、母联等均为双重化保护，采用保护测控一体化装置涉及双测控数据处理，实现起来较为复杂，国内目前还未有统一的解决方案。因此，220kV电压等级仍推荐采用保护、测控分开方案，也可保证继电保护性能稳定、质量可靠。
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2.3110kV保护测控计量集成
110kV及以下采用保、测、计、智能终端、合并单元五合一装置。考虑将110kV电压等级保护就地下放布置，根据《智能变电站继电保护技术规范》要求，保护装置应集成智能终端功能，并采用电缆跳闸方式，实质上是将常规的保护装置就地下放，并增加相应的过程层接口，因此设计考虑110kV电压等级在保、测、计一体化装置的基础上，增加相应的过程层接口，采用保、测、计、智能终端、合并单元五合一装置。集成后的保护、测量、计量、智能终端、合并单元一体化装置未增加保护CPU的运算压力，对保护性能无影响，简化了装置间的信息交互，不仅提高了保护的可靠性，而且可以简化网络结构，减少运行维护工作量。
3220kV智能终端合并单元一体化装置，主变压器本体高集成度智能组件的装置优化设计方案
3.1主要技术性能指标
3.1.1高电压等级合并单元、智能终端一体化装置
（1）具备先进软硬件平台，在一台4U标准装置内实现，可优化屏柜布置。（2）采样值接入应可支持电子式互感器或常规互感器接入。（3）当采用模拟量接入时，模拟量接入数量应不少于24个通道，以满足现场最大化应用需求。
3.1.2主变压器智能组件集成。
（1）利用主变压器智能组件柜实现主变本体非电量保护、有载调压、风冷控制等功能集成，多CPU架构，各功能之间弱耦合。（2）风冷控制IED可根据就地切换开关（远方/就地）选择冷却器控制方式，也可根据就地切换开关（手动/自动/停止）选择各冷却器工作方式。根据负载和温度情况，自动投切相应数量的冷却器并进行轮换工作；实时监视各冷却器工作状态，自动退出故障冷却器并投入备用冷却器。（3）风冷控制IED并将其状态通过IEC61850上送至后台，同时在装置面板指示灯显示。
3.2技术经济效益分析
（1）智能终端、合并单元一体化装置，有效缩减就地智能控制柜体积及数量，节省就地柜投资，减少占地面积；合一装置成本仅比单独一台设备成本稍有增加，所以投资有近50%的缩减；且合一装置可在源端实现GOOSE和SV共端口，减少过程层交换机的配置成本。（2）主变压器本体高集成度智能组件，主变本体智能组件集成非电量保护功能，就地安装于主变本体智能终端柜内，和主变一次设备距离更近，节省了长距离的电缆；利用智能组件实现主变压器有载调压、风冷控制功能，显著简化二次回路，节省大量硬件资源。
3.3集成设计应用方案
220kV、110kV及10kV均采用合并单元智能终端集成装置，实现过程层SV/GOOSE共网共口传输，不但节约大量的硬件资源，也使网络得以简化。主变压器本体高集成度智能组件实现主变本体非电量保护、有载调压、风冷控制等功能集成。
结语
综上所述，推荐220kV智能变电站二次设备集成优化设计方案如下：（1）220kV采用保护、测控分开装置。（2）主变采用保护、测控分开装置，主变各侧共用一套测控计量一体化装置。（3）110kV采用保护测控计量智能终端合并单元五合一装置。（4）220kV采用合并单元智能终端合一装置整合整合状态监测功能单元。（5）10kV采用合并单元与智能终端合一装置。（6）取消站内电能表，计量功能整合于相应的测控装置。（7）采用故障录波与网络分析仪合一装置。（8）主变压器本体高集成度智能组件实现主变本体非电量保护、有载调压、风冷控制等功能集成。通过集成优化整合，提升了设备的集成度，又满足运行维护要求，能够进一步提高智能变电站的智能化、数字化、信息化，保障智能变电站运行的安全性和稳定性，为国民提供更加优质的电力服务。
参考文献：
[1]云文兵，管婷，张延.智能变电站二次设备集成优化设计.中国新技术新产品，2013，9：477.
[2]李婧.智能变电站关键技术的研究及应用[D].华北电力大学，2016，6：90.
论文作者:孙永辉,
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/17
标签：变电站论文; 智能论文; 终端论文; 装置论文; 设备论文; 本体论文; 单元论文; 《基层建设》2018年第29期论文;