摘要：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。
关键词：智能变电站；电气二次设计；策略简述
1导言
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。
2智能变电站优势
在智能变电站运行，较之传统变电站而言，智能化变电站的功能较为多样。以往变电站并未实现故障录波和实时监测的功能，而新时期智能化变电站则满足了这一要求，充分集合了安全装置、继电保护和监控系统的变电站。相较于传统变电站而言，可以改善硬件重复配置的资源浪费问题，实现信息的有效传递，降低信息传递成本。通过对智能变电站结构分析可以发现，三层两网的结构可以实现数字信息的高度共享和传输，实时监控变电站电气设备运行情况。三层两网结构中的三层包括站控层、间隔层和过程层，两网即通过站控层和过程层网络实现信息的高度共享和传输。此种结构较之传统的变电站而言优势较为突出，有助于信息数字化传输和共享，将信息通过网络传递，其特点可以归纳为以下几点：①智能变电站间隔层设备中应用网络技术，信息传输和共享效率大大提升。②智能变电站中设置过程层，变电站通信网络增加了电气设备，促使智能变电站数字化水平得到极大进步。③智能化变电站可以实时监控和诊断电气设备，性能优势较为突出，尤其是其中的传感设备和电子执行器，在智能系统的统一控制下运行。④智能化变电站间隔层中安设智能终端，可以通过光纤将智能终端连接在一起，智能终端在一次设备上，监测智能变电站电气回路运行情况。由此可以看出智能化变电站的优势特点十分鲜明，相较于传统的变电站而言，增设一个过程层，这样可以有效提升变电站的数字化水平。
3变电站电气二次设计有关问题分析
3.1二次设计分析
以智能设备为依托，智能化变电站综合了信息搜集、传输、处理、输出。所以，变电站内全部设备都应为智能化设备，并且设备需要通过自我状态监测、诊断、修复。变电站电气二次设计主线路为一次设备，对一次设备测量、运行检测、电路控制的优化设计。二次设计包含计算机智能控制系统、安全检测、直流电源、工业电视系统、继电保护等，提高一次设备保护屏障从而保证顺利运行。
3.2问题分析
第一，电气稳定性。电气二次设计要求工作人员做好电气线路设计分析，避免设计时产生安全事故。安全保护方案设计是把安全保护装置应用到电气系统，如二次回路设计时发生跳闸与保护跳闸等装置失灵问题。所以，要求确保电子与正电源具备至少一个端子。第二，继电保护。发各套保护装置与断路器回路启停对其他系统造成影响，系统内构件发生异常故障，保护系统拒动等。要求设计师对继电保护装置设置多项保护配置，确保保护装置和保护回路运行独立性，防止装置和回路相互影响。此外，还需消除故障构件，提高保护装置动作灵敏性与准确性。第三，纵差保护。变电站内光纤通讯系统和保护系统设计问题，导致难以形成完整的二次系统低阻抗平面，减缓保护系统转换灵敏性。由此，设计时需采取接地铜排，继电保护室和通讯机房连接，同时将屏蔽双绞线和光电转换构件采取保护接地。第四，流压变化。变电站智能化设计导致继电保护电流与电压互感器具有的测量设备发生变化，测量准确性降低从而制约继电保护电流和电压。所以，设计师需通过光电互感器更换互感器，简化二次的保护与测量设备。
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4智能变电站电气二次设计策略
4.1合理选择变电站二次设备
智能变电站二次设备的选择是变电站正常运行的重要先决条件，因此应该慎重的对待其电子感应器或其他开关装置的选择，如果选择了具有较差性能的感应器，设备运作的自动化水平等会受到影响，而智能变电站普遍存在进线网格化的现象，对电气二次设备的运转和变电站的运行提供了有效依据。在智能变电站电气二次设计过程中，因为受许多客观因素的制约，电气二次设计可能会有以下问题出现：第一，智能开关。在选择智能开关的过程中，因为智能开关对智能变电站的运行起着决定性的作用，还具有在线监测功能等还影响着智能变电站的控制和在线监测功能，所以应该基于对智能变电站具体情况充分了解和掌握的基础上合理选择。另外不同智能开关配置不同接口，所以在建设智能变电站时应该注意智能开关及二次设备的匹配情况可促进变电站的发展更加层次化和智能化。但需要注意，和常规开关相比智能开关具有较高的成本，因此应该视情况分析；第二，如果智能变电站使用的开关的常规类型的，应该设置数字化接口，但是无法实现在线监测功能；第三，选择电子互感器时，如果选择的互感器是源式的，为保证电源更加稳定，还需要匹配激光方式。而无源式电子互感器的实现主要是对光学传感技术的有效应用，但其稳定性不足，而且会耗费较多成本，因此一般情况下选择较少。
4.2选择通信规约的要点
智能变电站电气二次设备的设计过程在通信规约方面一般存在的差异比较明显。站控层网络一般对103通信规约比较适用，而传统的设计不具有操作优势，设计形式也存在较大的局限，因而在较低要求的变电站系统中应用的较多。而另外一种通信规约IEC61850，和103规约相比较具有更加突出的优势，可以为智能变电站的需求提供满足，但是在成本方面可能花费较多。IEC61850规约对于过程层的网络规约比较适用，主要是因为FT3帧格式的传输延时和实施性能更良。另外IEC60044-8也是一种具有较强针对性的促进智能变电站发展的重要的通信规约，但其实施会提高成本，在稳定性方面也存在不足，还有待在实践中进一步完善。
4.3网络结构的设计要点
由于智能变电站的网格结构的层次不同，所以应该根据实特征对每个层次进行合理的设计。设计过程层，主要是对传统和智能变电站进行有效的区分，所以在设计智能变电站站控层网络时，应对进行综合考虑各种因素，合理的选择适宜的设计方案，使建设智能变电站的条件得到满足。
4.4优化设计组屏方案
设计人员在对智能变电站实施组屏设计的过程中，应该在保证其功能齐全的基础上做到简单易懂，并且根据电压装置等级的不同对其设计时用采用分别组屏方式，然后对每个单独的组屏进行有效的合并。在此过程中设计人员应该注意相关设备如监控主机、工程站设备、远动装置等都应该设置在同一空间内，对于非智能设备（IEC61850型号）的通信管理机和组屏需要单独进行设置，并根据其他设备的时间状态对IEC61850的设备进行合理的调整。
5结语
综合分析，电气二次设计时不仅要做好智能设备控制，还需做好通讯公约、网络结构设计。只有这样才能保证智能变电站电气二次设计有效性，保证系统运行稳定与质量。此外，对工作人员也有严格要求，工作人员必须要抓住电气二次设计要点与质量管理，进而设计出高质优秀智能化变电站二次设备，推动智能化变电站进步发展。
参考文献
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[2]黄继君.解析智能化变电站的电气二次设计[J].低碳世界,2016,(36):85-86.
[3]姜松.浅论智能变电站的电气二次设计策略[J].大科技,2015,(5):40-40,41.
论文作者:何永建
论文发表刊物:《中国电业》2019年第12期
论文发表时间:2019/9/29
标签：变电站论文; 智能论文; 设备论文; 电气论文; 规约论文; 系统论文; 互感器论文; 《中国电业》2019年第12期论文;