智能化变电站中电气二次设计要点分析齐向宁

智能化变电站中电气二次设计要点分析齐向宁

齐向宁

关键词:智能化;变电站;电气二次设计

前言

智能化变电站采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，并能够对传统变电站存在的一些缺陷给予弥补。随着网络及通信技术的全面发展，使得传统变电站发生了相应的变革，并且逐渐向智能化进行靠拢。

1智能化变电站当中智能设备的选择要点

智能化变电站电气二次设计所涉及的相关设备主要包括智能开关、电子式互感器装置以及相应的二次设备这三个方面。对电气为此设备进行进线网络优化建设的一个主要目的便是与整个智能化变电站的运行发展需求更好的相互适应。但是，结合当前实际工作的一些经验来看，对于智能化开关和电子式互感器装置来说，在它们的选择和设计过程当中还存在着一些相应的问题，现将值得关注的问题简要介绍如下：

在智能开关的选择过程当中，应该是以传统开关连接方式为基础进行智能终端开关模式或者是选择一些相对较为理想的开关。其中，对于理想开关来说，它在相应的实际应用过程的当中所表现的主要特点在于对智能控制功能以及在线检测功能的支持。

对于传统的开关来说，它通过与智能终端进行一些连接，然后就可以提供相对应的数字化接口，但是这一过程会使其在线监测的功能支持得以丢失，由此导致它在智能化水平方面仍存有一些缺陷。然而由于这种连接具有较高的可操作水平以及投资资本相对较低，这就使得它在现阶段的实际当中得到了较为广泛的应用。

对于电子互感器而言，可以选取无源或者有源性的电子式互感器装置。其中，对于有源的电子式互感器来说，它主要指的是具有相对较低功率线圈的电磁式电流互感器装置，它在运行过程当中的所表现的特点便是它能够使得需要电源与电子电路的匹配得以实现，然后通过激光的形式，从而使得在电源稳定性方面所存在的一些问题得以解决，为此在实际当中得到了相对比较广泛的使用。而对于无源电子式互感器装置而言，它是在光学传感技术的基础之上得以实现的电子互感装置，从而导致其费用相对较高，并且它的可靠性水平也不能够得到有效的保障，为此，在现阶段的应用也相对较少。

2智能化变电站电气二次设计

2.1继电保护模式设计

变电站如果要维持正常运行，必须安装继电保护器，对变电站元件以及系统进行保护。继电保护器构成核心性的变电设备，因此，需要优化继电保护设计。从本质上讲，对于监控系统有必要设置独立的继电保护，继电保护器与系统监控应当保持彼此独立的状态。经过上述改进，即便自动化变电站突然出现故障，系统内设的保护单元仍可以持续运行。从现状来看，保护测控装置应当涉及电容器、接地变压器与电路等构件，针对关键构件都要配置多层次的电气保护。在测控装置的辅助下，系统应当能获得实时性的电压信息以及电流信息。同时，CPU设有特定的逻辑模块，据此可以诊断各个隔层的性能是否完整。经过优化处理之后，各种类型的电气设备都要进行相应的配置，对此设计了相对严格的配置要求。针对不同类型的系统电气，与之有关的保护功能也会表现为差异性，因此有必要因地制宜运用适当的控制模式。在继电保护设备的实际运行过程中，保护装置拒动现象较为常见，对此，可以应用双重化配置，妥善解决拒动问题。需要注意的是，在应用双重化配置方案时，需要切断所有相关电源，这就需要给各个装置配置独立的电压，才能保证保护装置在停止运行时，不会对其他设备的正常运行造成不良影响。

2.2通信规约选择要点

一般情况下，在对智能化变电站进行电气二次设计时，所选择的通信规约也是有一定差异的。103通信规约比较适合于站控层网络，103采用传统功能设计形式，但是同时该通信规约也存在一定的缺点，比如它在操作方面没有优势，主要适用于要求和成本都相对较低的变电站系统。而IEC61850作为另外一种通信规约的选择，在实施性方面具有比较大的优势，但是缺点就是需要的投入比较高。过程层网络规约比较适合选择第二种，原因是后者采用的是FT3帧格式，优点比较多，比如，较高的实施性能、传输延时固定等。另外还存在IEC60044-8通信规约这种形式，对于这种形式的通信规约使用，主要是针对于对象设计进行的，从而使得所构建的智能化变电站更加的完美。不过这种类型的通信规约在使用的时候，是存在很大的局限性。比如，无法固定传输延时，稳定性比较差，并且所需要耗费的成本也很高。

2.3网络结构设计要点

国内的智能变电站多采用“三层两网”的结构，“三层”即站控层、间隔层、设备层，“两网”即间隔层设备和站控层设备之间的网络、间隔层设备和过程层设备之间的网络。需要特别注意的是，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，在实际设计过程中，要提高对它的重视。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。

2.4智能设备设计

数字变电站智能设备是由很多设备所组成的，包括二次设备、智能开关、互感器等。因此，在进行电气二次设计过程中，需要优化上述设备的选择和设计工作。需要注意的是，在进行二次设备选择时，应提升二次设备网络化水平。比如，在互感器选择方面应该尽量选择电子式互感器，在开关设备选择方面选择智能开关结构。

2.5合闸与跳闸设计

智能化变电站的宗旨就在于维持系统正常运行，在运行控制的前提下，针对系统中的断路器、接地开关与隔离开关都要予以实时性的控制。变电站系统经过自动化改进，就能优化整个二次回路。由此可见，二次设计的核心与关键应当落实于跳闸控制与合闸控制。在特定的时间段，智能化变电站就可以发出对弱电的合闸信号或者跳闸信号，电平转换应当适用于强电回路与调合闸线圈。在具体处理时，应当借助远程操控的措施来配置断路器。同时，对于操作箱也要予以自动化的操控处理。

结束语

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]刘二伟.浅析变电一次检修运行及设备检修[J].工程技术:文摘版,2016,(10):261-261.

[2]王天锷,潘丽丽.智能变电站二次系统调试技术[M].北京:中国电力出版社,2014