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摘要：智能变电站能够实现供电信息采集的自动化，并且可以根据用户需求，自动更新供电情况，还能够提高电力系统运行的稳定性。而在智能变电站的运行过程中，二次系统的关键技术起着重要作用，本文将对智能变电站二次系统的关键技术及其应用进行分析。希望为以后的具体工作起到实际的参考作用。
关键词：智能变电站；二次设备；关键技术
中图分类号：F426文献标志码：B
1、智能变电站二次设备配置和网络
1.1、智能变电站二次设备配置
智能变电站整体按照二层网络和三层结构的模式进行构建，其中二层网络指的是过程层网络和站控层网络，网络之间采用统一的DL/T860进行通信，各个系统直接能够实现独立的互操作。通过直采和直跳的方式实现保护装置的功能，同时采用网络方式实现测控、计量、PMU和录波功能，其二次设备的配置基本如下。合并单元和相关的常规互感器配置，其中在户内的保护柜内布置合并单元；布置在户外控制柜中的独立的智能终端设备；布置在户内的独立的测控装置；布置相关电气量和非电气量监测装置。包括避雷器放电监测、SF6气体密度监测及变压器油色谱的在线监测等。
1.2、智能变电站网络架构分析
智能变电站网络架构采取分步式开放结构、在逻辑上由间隔层、站控层、过程层及相关的网络设备构成，其中网络的配置方案有两种，分别是三层两网结构和三层一网结构，下面分别对这两个结构进行分析。三层一网结构三层一网结构主要是融合MMS网、SV网和GOOSE网，并将全站所有设备都与该网络相连，在过程层及占站控层的设备之间通过这一网络实现。
2、二次系统关键技术
2.1、GOOSE通信传输技术
智能变电站之所以智能，是因为变电站的各个设备之间实现了协同工作，且自动化功能运用的地方逐渐增多。这些功能得以实现智能化的重要基础在于电子设备之间的通信功能具有稳定的可靠性和实时性。通信传输技术的实时性主要得益于面向通用对象的变电站事件（GOOSE），它提供了一个可靠的系统范围，并能在这个范围内快速传输输入、输出数据值。为了保证信息的实时性，GOOSE采取了多播或广播的高效方式向多个电子设备传输同一通用变电站事件信息，更为智能的是，GOOSE还包含信息优先输入和超时重播模式。
在智能变电站中，GOOSE通信传输技术主要适用于间隔层设备间，不仅用于传输状态变化信息以及设备间的通信，还可用于其他智能业务。GOOSE通信技术的运用可以说是智能变电站的重要特色之一，它实现了二次系统的便捷性、灵活性，减少了各个装置及控制屏间的硬连接线。
1.2、通信同步
时钟技术智能变电站中采用电子传感器传输信息，这种方式给变电站自动化系统带来了革命性的变化，它的运用大大减少了二次电缆的铺设，使数字化信息传输更快更广，实现了单点发送、多点共享的模式。电子传感器的应用也带来了另外一个问题，即同步采样。众所周知，设备故障判断及系统稳定分析都依赖于同步采样，数字化信息采集是数字化系统信息处理的前提，因此，完善智能变电站的建设首先应该解决时钟同步问题。目前，二次系统采用的时钟同步技术主要借鉴于西门子高压直流输电系统，这也是不同领域设备系统相互融合的体现。在实际工程操作中，根据每个工程的具体情况，二次系统一般会提供3种不同的实现模式，其中，利用“对时脉冲+SNTP”相互配合实现通信时钟同步方案如图1所示。
1.3、二次设备状态监视技术
二次系统功能的完善是智能变电站建设的关键，各个设备之间通过GOOSE通信传输技术实现了信息交换，而电子传感器的应用也减少了常规电缆的铺设，软压板功能取代了硬压板功能，二次系统运行完全处于抽象虚拟状态，这在推动变电站实现智能化的同时，也给运行维护和调试带来了一定的难度，因此对二次设备进行可视化监视非常必要。目前有些变电站在建设中便采用了以图形或表格的形式对二次设备状态进行监视的技术，主要是对通信链路、数据有效性和压板状态等方面在后台进行统一的监视展示，从展示的动态效果中可以随时观察线路保护与相关设备的二次回路和连接，也可以看到压板状态和设备检修状态（具体展现如图2所示）。这种监视技术的运用就像是开展了一次全面的排查，可以提高变电站的调试效率，也可以准确定位设备故障，应用起来非常方便和便捷。
图2 二次设备状态监视1.4、集成实验技术
智能变电站二次系统的应用改变了传统常规变电站的运行方式，与以往变电站不同的是，智能化变电站实验主要着重于虚端子检查、互通性实验和一些专项性能的实验等，这也是其实验过程中的主要部分。同时，这类工作往往可以在厂房内或实验室内完成，比如在工程操作中对变电站的二次设备开展系统组态配置，就可以高效率地在实验室或厂房内进行，排查系统配置是否准确无误。实现各个设备之间的互通互联，调试新技术的性能等，都可如此实现。这种在厂房内或实验室内开展二次系统实验过程的模式即系统集成实验技术，其通过对变电站建设现场调试和运行维护进行情景模拟，保证了后续工作的正常和准确进行。
2、智能变电站二次系统关键技术的应用智能化
二次系统的研究和应用是智能变电站建设的核心所在，而二次系统关键技术是二次设备功能实现的重点。二次系统的智能化主要体现在二次设备状态监视技术、通信同步时钟技术、GOOSE通信传输技术的应用等方面，新的二次系统关键技术得到工程应用实施后，将取得以下重要成果：
2.1、传统电缆被淘汰，光纤传输介质大量应用，二次回路得以简化。光纤将众多繁琐的二次施工设计图转化成为一张连接图，减少了二次连线中各种接地、断线等问题的出现。而且光纤可以有效消除电磁干扰，使各种调试、维护工作的难度大大降低。此外，运用光纤还有利于避免保护误动，从而降低了二次设备出现故障的几率。
2.2、二次系统中一般会安装网络智能电子眼，这样不仅可以对网络和节点设备的状态进行巡查监视，还能尽快找到故障设备的位置并发出报警信号。
2.3、众多设备的保护和自动装置的二次应用功能得到更新和发展并融合到二次系统中，实现了智能化功能，原有的二次设备可以取消。
2.4、变电站二次系统功能业务不断增加，运用更加智能高效，跨间隔的业务也被列入二次系统，各设备的功能得了更好的发挥，提高了运行效率，降低了成本。
结束语
总而言之，智能变电站二次系统关键技术的研究和应用是未来变电站建设关注的重点之一，其将自动化、网络通信等先进技术运用于变电站建设中，使得智能变电站的运行和保护方案配置的灵活性等得到了很大的提升，从而真正实现了变电站自动化系统的智能化，大大促进了我国智能变电站技术的革新及应用，对未来变电站的建设和工程操作具有重要的指导意义。
参考文献
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论文作者:李烨
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/4
标签：变电站论文; 智能论文; 设备论文; 系统论文; 技术论文; 功能论文; 通信论文; 《电力设备》2017年第11期论文;