论智能变电站的二次部分设计研究

钟长发

摘 要：随着科技的不断发展，变电站运行过程中的智能化程度得到了较大的提高，特别是其二次部分的设计中，采用先进的绘图软件，在变电站一次系统电网模型的基础上，实现了其二次装置中ICD文件的初始化设计。这种设计方法实现了变电站二次部分的可视化设计，并且得到了其网络物理接线图，能够实现对智能变电站二次系统中SCD和CID文件的自动生成，极大地提高了其自动化水平。

关键词：智能变电站 二次部份设计 研究

中图分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（a）-0076-01

智能化是目前我国电网建设中的重点内容，在其设计和运行过程中充分发挥了数字化系统的优势，能够实现对其运行过程的自动控制。近些年来，新技术和新能源的不断应用，使得传统的电力系统面临着巨大的挑战，计算机技术和通信技术的发展，为变电站运行过程中出现的问题带来了生机。采用智能技术，实现变电站一次设备和二次设备之间有效融合，其运行过程中数据信息的采集、分析和控制等工作完全由智能设备来完成，极大的降低了工人和管理人员的老丁强度，且实现了整个变电站中数据信息的共享。智能技术和设备的引入能够对变电站运行过程中的各项数据信息进行分析和处理，为电网管理中各项决策的制定提供了可以参考的数据信息，能够实现电网的智能化控制。智能化设备和技术的引入，不但提高了变电站运行的效率，而且降低了变电站运行过程中出现的故障，为用户提供了更可靠的用电保障。同时智能变电站能够实现对整个电网运行情况的监控，一旦发现问题能够及时作出正确的决策，将故障带来的损失降低到最小。

1 智能变电站二次系统配置方案

智能变电站是以数字化和信息共享为基础，以一次系统和二次系统的融合为目标，但是目前我国变电站技术水平还较低，无法实现其理想目标。为了提高变电站运行过程中的智能化水平，我们在光纤以太网的基础上，对变电站二次系统的配置进行了优化。

1.1 保护配置

按照保护位置的不同可以将其分为线路保护、变压器保护和母线保护三个部分，具体的保护方案如表1、2、3所示。

1.2 计量配置

智能变电站中通过计量模块完成对数据的测量和计量，该模块中的预处理数据为三态数据，其值是通过分析该模块中的误差量值得到的，如果忽略计算过程中算法误差的影响，该模块误差值主要是互感器中产生的误差。智能变电站设计中均采用光学互感器，其精度较高，完全能够满足智能变电站对计量规程的要求，且能够完成现场和远程两种类型的检验。另外该模块具有较好的通信能力，能够实现对用户传送电量、电价以及负荷等相关功能，同时还能够实现变电站配置的优化，保证电网运行的可靠性和安全性，保证变电站各个系统之间的运行协调性。

1.3 通信配置

目前变电站采用的配置参数跟传统变电站中采用的通信参数基本相同，但是随着智能变电站数量的增加，需要采集的数据量也越来越大，对通信过程中网络系统的带宽和可靠性提出了更高的要求，所以在未来发展过程中还需不断优化其通信系统的配置。

2 智能变电站二次系统设计与实现

2.1 系统构成

变电站的二次系统主要包括了站控层、间隔层和过程层三个部分，其中站控层由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子站和其他各种功能站构成，用来实现变电站中各个系统之间的通信，并且完成对其它两个层次以及整个变电站运行情况的监控和管理；间隔层主要由保护、测控、计量、录波、相量测量等若干子系统组成，如果运行过程中站控层或者网络通信失效，间隔层能够独立的完成对其设备的监控；过程层则由互感器、合并单元、智能终端等构成，用来完成对变电站运行电气量的采集、设备运行情况的监控等和变电站一次设备相关的一些功能。

2.2 网络结构

智能变电站的网络结构根据其电压等级的不同而不同，在设计过程中可以采用单套或者双重配置。一般情况下220KV及以上变电站在设计过程中采用双重化星形以太网络，110KV变电站设计时则采用单星形以太网络。

2.3 二次设备的配置原则

隔层设备测控装置独立配置时，应单套配置；继电保护装置的配置与常规变电站配置原则一致，220KV及以上电压等级按照双重化原则配置。过程层设备在配置过程中要根据其电压等级的不同进行配置，如220KV-750KV变电站二次设备配置时，除母线外其所有智能终端均可以采用冗余配置；66KV及以下变电站二次设备则采用开关柜配置方式；110KV及以上主变压器本体配置单套的智能终端，且智能终端分散布置于配电装置场地智能组件柜内。网络通信设备配置原则：220KV及以上电压等级变电站可以采用100M端口，站控层交换机之间级联端口采用1000M端口。如果网络交换机之间的距离较近，且位于同一个建筑物中时，可以通过电机口进行连接，其他情况下可以采用光口进行连接。变电站过程层中采用的交换机在配置时要根据交换机之间的间隔大小进行相关配置，每台交换机中接入的光纤数量不能够超过16对，任意两个智能电子设备之间进行数据传输的路由器数量不得超过4个。

3 结语

智能化是变电站未来发展的主要趋势，也是电网建设的最终目标。变电站是电网建设的核心内容，也是电网智能化水平的主要影响因素，该文就智能变电站二次部分的设计进行了研究，为智能变电站的设计提供了可以参考的依据。当前变电站需要对其二次系统的架构体系不断进行升级和改进，以实现智能变电站各项性能的高效发挥。

参考文献

[1] 肖世杰.构建中国智能电网技术思考[J].电力系统自动化，2009（9）：1-4.

[2] 庞红梅，李淮海等.110KV智能变电站技术研究状况[J].电力系统保护与控制，2009，38（6）：146-150.

[3] 李志平.浅析智能变电站二次系统的结构设计与研究[J].数字技术与应用，2011（11）：93-94.endprint