智能变电站电气二次设计质量研究

智能变电站电气二次设计质量研究

杨健

（云南欣博工程咨询有限公司云南省昆明市650051）

摘要：近年来，我国的用电量不断增加，智能变电站建设越来越多。变电站作为电力系统中重要组成部分，越来越多先进技术和工艺应用其中，促使变电站逐渐智能化发展，可以有效提升变电站运行效率。但是，由于种种客观因素影响，可能影响到变电站正常运行，所以加强电气二次设计显得十分关键，提升电气二次设计质量，提供电力系统供电质量和可靠性。本文就智能变电站电气二次设计进行分析，寻求合理对策来提升设计质量，以求推动智能变电站建设和发展。

关键词：智能变电站;电气设计;二次设计;信息技术

引言

随着人们对智能化变电站的研究力度不断加大，数字化被越来越多引入到变电站电气二次设计中。在当前科技条件下，为了保证智能化变电站的正常运行，需要确保其所组成的二次设备处于正常的工作状态。而这些二次设备是由八个部分组成的，不仅包括了测量控制、远程传动、在线检测和故障录播装置，同时还包含有继电保护、防误闭锁、电压无功控制及同期操作装置。为了维护和保证二次设备系统操作的稳定性和有效性，这八个装置都需要保证能够实现标准化。现阶段，由于智能化变电站越来越注重对数据资源的充分利用与分享，因此，变电站的智能化电气二次分析、设计工作对变电站的正常运行起着至关重要的作用。

1智能变电站优势

1.1特点

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。此外，智能化变电站间隔层可以实现网络化，信息交换效率更高，满足变电站管理和控制需要。

1.2智能化变电站的优势

与以前的变电站相比，智能化变电站的主要优势就是，智能变电站比传统的变电站多了一个过程层，这一条件的实现，大大促进了变电站的数字化水平的提高。另外，智能化变电站的间隔层能够实现网络化，这一情况实现了信息交换，大大提高了信息的交换率。

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

智能化变电站中最重要的一项工作就是要选择合适的电气二次设备，比如，在对智能化变电站的智能开关和电子感应器等设备的选用，一定要非常的慎重。现如今的智能化变电站，我们经常会进行进线网格化，通过这样的操作，使电气二次设备能够有效的支撑智能化变电站的顺利运行。目前，在对智能化变电站进行电气二次设计时，对于智能开关和电子感应器的设计，主要容易出现以下几个方面的问题。（1）对智能开关的选择，一定要在符合实际情况的基础上，来选择最合适的开关。在众多的选择当中，智能开关是最科学合理的。智能开关的使用，对于整个智能化变电站的正常运行起着至关重要的作用。因为智能开关选择的是否合适，不仅会影响到整个智能变电站的在线监测功能，同时还会严重影响到整个智能变电站的智能控制功能。另外，对于智能开关的合理运用，还能在实现数字化方面起到了很大的作用，它的使用为其提供接口，因此使智能化水平向前推进了一大步。当然，智能开关也存在一定的缺点，比如，智能开关的成本和维修费用比较高。（2）如果在智能化变电站中使用一般的开关，虽然这种开关能够提供数字化接口，但是在线监测功能在这种情况下不能使用。（3）在对电子互感器进行选择的时候，经常会面临着选用有源还是无源式电子式互感器的问题。目前在实际的选择过程中，更多的人喜欢选用有源式电子互感器，因为这种形式的电子互感器是通过激光的方式来实现相关匹配的，从而使得整个电源的稳定性得到了极大的提高。而无源式电子式互感器，这种形式的互感器所应用到的原理是光学传感技术，不仅需要花费非常大的成本，更为重要的是这种类型的电子式互感器的稳定性不高，所以很多人都会选择第一种类型的电子式互感器。

2.2通信规约选择要点

通常情况下，智能化变电站电气二次设备设计中，通信规约存在明显的差异。103通信规约主要适用于站控层网络，传统的设计形式局限性较大，操作方面优势不高，更多的是应用在要求较低的变电站系统中。IEC61850则是另一种通信规约，相较于103规约而言优势更为突出，可以满足智能化变电站需求，但是需要花费较高的成本。过程层的网络规约适合选择IEC61850规约，主要是由于FT3帧格式，实施性能和传输延时固定较为突出。此外，还有IEC60044-8通信规约，这种通信规约针对性较强，有助于智能化变电站朝着更高层次发展，但是稳定性较差，成本高。

2.3网络结构设计要点

在进行网络结构设计的过程中，我们会将智能化变电站分成三个层次来进行，这三个层次分别是过程层、网络层及架空层。对于每一个层次，设计人员都需要根据其特点来进行分别设计。特别需要注意的是，对于过程层的设计，是对智能化变电站和传统变电站进行有效区分的重要组成部分，所以，我们在实际的设计过程中，要提高对它的重视。当前，当我们在选择智能化变电站站控层网络设计方案时，要综合考虑多种因素，选择成本最低、最科学合理同时也最稳定可靠的方案，其中最符合条件的就是以星型太网网络为支撑。

结语

在对电气二次设计的实际过程当中，在选择智能设备上我们需要重视，除此之外，在对智能化变电站进行电气二次设计的时候，还需要充分重视对通信公约及网络结构的选择和设计。经济的发展和科学技术的进步为了智能变电站的发展提供了基础，在进行智能化变电站的电气二次设计时，为了保证设计的质量和水平，设计人员首先要熟悉并掌握到电气二次设计的要点，还要充分做好设计质量的控制措施和预防措施。只有这样才能设计出优势突出的作品，才能为智能化变电站的发展提供保障。

参考文献

[1]钟澎.智能化变电站中电气二次设计要点研究[J].中国高新技术企业，2014（33）.

[2]李建武.智能化变电站中电气二次设计要点分析[J].中小企业管理与科技，2013（31）.

[3]王春成，游复生，邓小玉，蔡田田.贺州变电站串联补偿工程电气二次设计综述[J].陕西电力，2010（12）.

[4]崔海鹏，张涛，韩本帅等.风力发电系统中SVG电气二次设计应用实例[J].科技信息，2011（25）.

[5]李建武.智能化变电站中电气二次设计要点分析[J].中小企业管理与科技(上旬刊)，2013（11）.