李涛

摘 要：现如今，智能化技术得到了广泛应用并成为电力企业主要研究内容，将其应用在电气二次设计中有助于设备之间的数据传输、提高变电站操作效率、提升设备运行稳定性。供电网络中，变电站作为重要组成部分，进行电气二次设备有助于电网安全、稳定发展。接下来，笔者结合实践研究，就智能变电站的电气二次设计方法进行简要分析并提出策略。

关键词：智能变电站 电气二次设计 策略方法

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）11（b）-0053-02

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。

1 智能变电站的特点分析

智能变电站实现了智能控制、故障录波、变电站监督，兼容继电保护、安全装置、监控系统。传统变电站存在硬件重复分配不足、信息独立、信息传递不及时、成本投入高，而智能变电站的出现解决了传统变电站不足。智能变电站采用三层两网结构模式，即：站控、间隔、过程层；站控层、过程层网络达到信息分享。这种结构形式实现了数据信息数字化分享，优势作用显著。首先，智能化变电站增设了过程层，推动了智能化变电站发展。间隔层的设置有效提升了信息交换律。其次，智能化变电站增设了电子、传感、执行器，强化了监测与诊断功能，确保系统稳定运行。最后，变电站间隔层采用智能终端，通过光纤通信实现一次设备与二次设备的连接。总而言之，智能变电站优点集中体现于数字化水平的进步，实现了网络化促进信息传输、交换率。

2 变电站电气二次设计有关问题分析

2.1 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。

2.2 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。

3 智能变电站的电气二次设计策略

3.1 选择适合的设备

智能化变电站中，电气二次设备的选择是核心基础，关系着后续变电站运行状态。首先，开关、电子感应器的选择，一旦选择性能低的感应器就会影响设备运行、降低自动化水平。现阶段智能化变电站普遍采用了进线网格化模式，确保二次设备智能化发展，保证智能化变电站的稳定运行。但是，在实际电气二次设计中存在较多因素影响，如智能开关。工作人员应结合变电站状态选择适合的开关，这关系着系统的运行与在线监测效果。选择适合的智能开关可以提供适合的接口、促进数字化发展。不过，经济投入较高，还需结合企业实际状态统筹协调。此外，电子互感器也是主要影响因素。无源式电子互感器是借助光学传感技术发挥主要作用，但稳定性较差进而应用较少。选择无源式电子互感器要求采取激光匹配形式，才能提高电源安全性。

3.2 通讯规约确定

智能化变电站电气二次设计中，通讯规约存在明显差别。103通讯规约适用于站控层网络，但在操作性表现上较差。IEC 61850则是一种新的通讯规约，操作性较强，不过经济投入较大，适合应用在过程层网络规约。主要因为IEC 61850为FT3帧格式，执行效果强、传输延时固定等。此外，还有IEC 6044-8形式，主要对目标设计展开从而优化智能化变电站。但是，该种通信规约应用过程中也存在影响因素限制，例如：难以固定传输延时、稳定性差、成本投入大。

3.3 一体化智能控制系统

智能变电站电气二次设备设计创建智能化电源监控设备，有助于子电源系统的融合，生成一体化监控网络，便于电气二次设备的动态监督。一体化电源控制网络是通过总线连接形式把智能监控单元与监控设备连接，有助于降低经济投入。不过，该结构形处理要求严格。除此之外，也可通过分布式设计形式，其原理为：在总线上对各电源监控单元安装控制系统，智能化网络端口主要进行控制系统的监控，实现集成化管理。尽管该模式可以减少系统荷载，但电气二次设备数量较多，增加了成本与运维投入。

3.4 优化智能设备网络系统

要想确保电气二次设备正产运行还需要优化智能设备网络系统，通过通讯光缆提高通讯信息信号的噪声比，提高了信息传输效果。如果独立设置数据线路保护形式，减少辐射信号影响则需注意，信号噪音不可降低至0，信号输送功率也不会无线增加。所以，工作人员还应结合变电站设备运行效果选择适合的方案，保证信息传输率处于临界参数。此外，创建MMS、GOOSE、SNTP网络模式也是一种有效方法，按照100M双网结构形式从而实现稳定运行，达到双网双工运营与SNTP同步机制以及SV、GOOSE对报文的共网传输，采取网络跳闸并行模式。

3.5 端子排图设计

设计师做好智能化变电站内端子排图设计，取消一次/二次设备端子并优化其他控制回路，实现二次设计与设备优化，提高变电站运行效果。

4 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。

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