摘要：本文以智能化变电站电气二次设计作为研究对象，针对智能化变电站电气二次设计过程当中的相关工作要点，展开了较为详细的分析与阐述，希望能够为后续同类工程作业的开展提供一定的参考与借鉴。
关键词：智能化；变电站；电气二次设计；分析
１智能化变电站特点与优点简介
智能传感器和智能化设备的使用，加上计算机信息技术和互联网技术的普遍使用，使得我国电力系统变电站的技术也得到了长足的进步和发展。全智能化系统可以把各种数据转变成智能化的信号，充分体现出电气数据处理和分析的智能化优越性，体现了各种信息和数据集成化的优点，给变电站电气二次设计提供一定的基础。由于以前变电站的数字化系统无论是数据的测量、检测、保护和排查，还是监视、控制、计量和排障都独立运行、互不联系。因此，需要采取计算机网络的形式对整个电气系统进行全面的监控。配备必要的监控系统、继电器和智能开关，将原来设备复杂、信息沟通少、投资费用高的变电器系统，改造成全系统共享数据，信息交换通畅的自动化智能系统，将原有功能单一的装置，整合成信息集中、配备优化的系统。智能化的变电站结构组成有三层两网，三层：站控层、间隔层、过程层。两网：站控层网络和过程层网络。这种结构可以将所有的信号智能化的进行收集、归纳、分析、处理和输出，基本实现全变电系统的信息、通信系统网络化和智能化，建立标准化、全方位的信息统一体系，真正达到智能化的要求。智能化变电系统的优点有以下几点：（１）在智能化变电站中，采用了具有过程层的三层网络结构，这种结构能够大大提高变电站人力和物力的效率；（２）鉴于智能化变电站采用计算机网络技术，变电站就和网络具有了相同的优点，主要是方便了人们之间的信息交换和共享，提高了信息传递的速度；（３）科学技术的进步给我们提供了很多精密的电子仪器和设备，这些设备将最先进的技术和实际应用结合在一起，充分发挥了技术的优越性，在变电系统的检查和数据分析上表现出非常强的实用功能；（４）由于间隔层中智能化终端的使用，使通过光纤进行的通信更直接，更便捷。人们往往只需要控制管理好光纤的具体走向，就可以掌控整个变电站系统的工作情况；（５）智能化变电站具有灵活性、简便性、可操作性强等特点，有效的实现先进网络通信技术和变电站电气二次设计的完美融合。
2智能化变电站电气二次设计要点
2.1智能化变电站设备选择要点
对于智能化变电站来说，电气二次设备选择是重要的内容之一，对于涉及的二次设备，包括电子式互感器、智能开关和二次设备三种类型的设备。在建设智能化变电站过程中，进行进线网络化的根本目的是：使得电气二次设备与智能化变电站正常运行要求适应。但是，笔者从自身的实际情况来看，智能开关、电子式互感器等在智能化变电站设计选择时存在的问题包括以下三个方面：一是就智能开关来说，在选择智能开关时，应选择理想的开关或从传统开关基础上发展而来的开关终端模式。其中，较为理想的智能开关，其在实际的运行过程中，主要的特点包括在线监测功能与智能控制功能两个方面。与此同时，智能开关可为智能化变电站提供数字化接口，所以智能化水平相对比较高。但是从投资成本和维修角度来看，智能化开关的费用比较多，因此，在操作方面可能存在缺陷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是对于传统开关来说，在与智能终端连接过程中，虽可提供数字化接口，但是由于缺少在线监测功能，所以智能化水平较低。在这种情况下，就需要选择投资成本低的智能化装置。三是从电子互感器角度看，有两种装置可供选择：一种是有源电子互感器，另一种是无源性电子式互感器。前者是指带有低功率线圈的电磁式电流互感器，在运行时的特点主要体现为：可实现电源与电子电路之间的匹配，然后通过激光方式，有效解决电源稳定性方面的问题，因此目前得到应用广泛。对后者来说，其建立在光学传感技术基础上实现的电子互感器装置，由于费用比较高，性能的可靠性无法得到保障，因此在目前无法得到广泛应用。
2.2通信规约选择要点
智能化变电站内部的网络结构分为两层：一层是站控层网络，一层是过程层网络。对于不同网络，其通信规约选择是各不相同的。对于站控层网络来说，可选择103通信规约，该通信规约采用传统功能设计形式，缺点是互操作性相当差，针对要求低的、以太网为通信基础的使用，费用同样比较低。而还有一种基于IEC61850网络的通信规约，基于网络通信平台变电站系统面向对象设计，可以说是构建数字化变电站的有效平台，不过该种形式的通信规约建设费用高，实施性好是其主要的优点。对于过程层网络规约，可选择后者，这主要是因为后者采用FT3帧格式，实施性较好，同时具有传输延时固定的优点。而对一些要求高的串口通信，使用插值法实现同步，可靠性相对较高。此外，通信规约还有另外一种形式，即IEC60044-8通信规约，这种通信规约形式主要面向对象设计，从而构建数字化变电站理想平台，这种通信规约的主要特点：传输延时不固定，无法自同步，可靠性相当差，费用也比较高。通过上文中的论述，完全可看出，单间隔、无需数据同步的电气二次设备选择第三种通信规约形式比较合适。
2.3网络结构设计要点
对于智能化变电站来说，网络结构设计中，需要把整个变电站划分为三个层次，即过程层、网络层和架空层。对于这三个层次来说，均需独立网络方案的设计。在这三个层次中，过程层网络由于是智能化变电站与传统变电站网络设计得以有效区别的核心内容，因此，在具体操作中，应予以重点的关注。目前，综合考量经济性、合理性和可靠性等因素，在智能化变电站站控层网络设计方案的选择上，应选择以星型太网网络为支撑。
3结束语
作为电力系统的重要部分，变电站正在大踏步地向智能化发展。智能化变电站有着区别于传统变电站的特点和优点，从一、二次设备选型到保护系统的结构都有所不同，因此智能化变电站电气二次设计也有相应需要注意的问题。同时智能化变电站是新技术的革命，需要专业人员不断学习新技术，及时掌握相关知识，确保设计的系统能在实际生产中安全稳定运行，以适应整个电网智能化发展的需要。
参考文献：
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[2]王颖.智能化变电站中电气二次设计关键点分析.通讯世界，2016.21.206-207.
[3]章学明.变电站的发展方向及二次设计要点分析.电力与能源，2015，36.06.794-796.
论文作者:裴小利
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：变电站论文; 规约论文; 网络论文; 电气论文; 通信论文; 系统论文; 设备论文; 《基层建设》2019年第14期论文;