智能化变电站二次系统的应用及调试

陈堃

摘 要：智能化变电站对电力系统的安全稳定运行起到了重要作用。文章对智能化变电站以及智能化变电站二次系统的特征进行了分析，并对智能化变电站二次系统的基本配置和调试方法进行了阐述。

关键词：智能化；变电站；二次系统；应用及调试

智能化变电站是电力行业的一个重要发展方向，智能化变电站的功能更加强大，更有利于电力系统的安全可靠运行。掌握智能化变电站二次系统的应用和调试方法也显得越来越重要。

1.智能化变电站的概念及特征

现代社会中生产与生活都需要用到电能，随着各行各业的发展，对电能的需求也在不断增长，对电力系统的要求也越来越高，因此，变电站的功能也需要更加完善，结构需要优化。高新技术在电力行业中的应用也体现在变电站上，计算机技术以及网络技术的应用，实现了变电站的智能化，智能化变电站的出现对解决电力系统中的很多问题都有很大帮助。

智能变电站中应用了很多先进的技术和设备，例如传感器、通信、控制等方面都有高科技技术，智能化变电站以一次设备参量数字化、规范化信息平台为基础，可以自动完成很多工作，例如可以先进行信息的收集，然后再对信息进行分析等，智能化变电站工作逐渐向着数字化、全面化发展。另外，智能变电站还可以为电网的决策提供数据分析的支持。

2.智能化变电站二次系统的技术特征

2.1系统高度集成化以及信息交换标准化

智能化变电系统与传统系统相比，它的结构得到了优化，优化后的机构变的更加紧凑，内部与控制器之间可以实现无缝通信，智能化变电系统也消除了特征量采集上的盲区，这样更有利于系统的维护和工程的实施。

2.2运行控制自动化、保护控制协同化

智能化变电站可以将电压、电流等数据信息进行集成，实现了对传统的二次系统的整合、优化以及信息的共享。

2.3分析决策在线化

智能化变电站的监控功能更加全面，能够准确获取电网中的运行状态，获取各种数据。另外，监控功能还能精确快速地找出变电站中设备的故障位置以及故障原因，有利与设备的及时维修。

3.智能化变电站二次系统的基本配置

3.1智能化变电站二次系统的架构

如果根据逻辑结构对智能变电站二次系统进行层次划分的话，可以分为过程层、间隔层、站控层，这三个层次。各个层面所包含的的内容和所具有的功能都是不同的。

3.1.1过程层

过程层属于智能化部分，它包含了一次设备和二次设备，主要的设备有智能操作箱、互感器等。

3.1.2间隔层

间隔层的作用是各层面的数据以及信息收集和整理，并具有对一次设备实施保护控制、操作控制等功能。间隔层化具有实现过程层与站控层快速通信的功能，间隔层的命令以及操作在系统中的级别是最优先的，间隔层所包含的设备主要有测控设备、保护装置等。

3.1.3站控层

站控层的功能比较强大，它汇总整个变电站的数据信息，并且提供站内运行的联系界面，对其他两个层面进行控制和管理，对整个变电站实施监控，并支持与远方监控或调度中心通信。它所包含的设备具体有设备、主机、自动化软件等。

3.2 110kV柯井变保护装置的基本情况

柯井变是智能化变电站的典型，它的结构具体为主接线为外桥接线，在柯井变主开关的选择上，使用了是常规开关。柯井变中应用的高新设备有电子式互感器以及其他智能化的设备和功能。柯井变的出现也是高科技在电力行业中的得到应用的重要体现。柯井变二次系统采用的结构是三层设备两级网络。柯井变内过程层的网络组成是SV网和GOOSE网组合的方式。柯井变内部保护方面，设置的保护装置有10kV线路保护以及主变保护等。

4.变电站模型二次系统调试

智能变电站保护装置需要与外界进行连接，与传统变电站不同的是，智能化变电站连接所用的介质是光纤，并且全部的介质都需要用光纤。变电站中信息全部通过网络化的设备来完成传递工作。传统的保护设备的调试已经不能适应智能变电站的工作，因此为符合智能变电站的要求需要改变保护设备调试内容和方式，因为改变的只有信息的传递方式，原有的保护装置逻辑没有发生变化，因此对于传统的逻辑检验标准可以在智能变电站二次系统的调试中得以继续使用。

4.1变电站模型的检查

模型涉及到四种文件分别是SSD文件、ICD文件、SCD文件、CID文件。其中SSD文件是对一次系统配置的描述，其内容包括单线图以及一次设备的节点和定义；ICD文件是对智能电子设备配置的描述，其内容包括数据类型的定义以及控制块定义等。而文件之间和可以进行配置来生成其他文件，例如SCD文件就是由SSD文件和ICD文件通过系统配置工具产生的；这样的还有CID文件，它是由SCD文件通过IED配置工具生成的。

在构建智能变电站配置时，要严格按照图纸的设计进行，不可随意改动。在智能化变电站的配置中，各种设备模型都不可以随意变动，例如如果要改动IED设备模型，必须要通过流程生成新的CID文件，而不可直接对CID进行改动，否则会导致系统中相应的信息和操作发生错误。

4.2保护装置调试

4.2.1电压和电流采样的检测

由于智能化变电站在电压和电流的的采样中需要用到光数字保护仪，且对光数字保护仪的数字信号的传输要求很高，保证数字信号没有误差，但就技术上而言，数字保护测试仪输出的数字信号存在一定问题，那就是传输时延不稳定，因此无法准确采样。目前一般进行数字电压、电流信号输入的方式是传统保护测试仪和模数转换器进行组合。

4.2.2保护装置的输出

保护装置的输出需要利用到GOOSE网络来传输信号，传输对象为智能终端，信号内容一般为跳闸信号以及相互之间的启动闭锁信号。

4.2.3同步测试

智能化变电站系统中的电压、电流信号在经过光数字化以后，需要进行跨间隔数据同步性测试，同步性测试智能化变电站系统的工作非常重要。验证不同间隔见数据的同步性的方法为同源的一次升压和升流。

4.3其他二次回路检测

智能化变电站中主要使用光纤以太网，光纤以太网难免出现故障，在检查光纤以太网的连接的正确性以及可靠性时候有许多方式，例如观察光纤头是否洁净；光纤网络通信是否正常等。在对智能化变电站的网络性能进行测试的时候，需要使用网络分析仪，测量结果相对比较准确。

智能化变电站的运行离不开网络的支持，只有在网络的支持下智能化变电站才能展现其优势，智能化变电站需要用到的网络主要有GOOSE网、MMS网、SV网三种。智能化变电站中设置有很多在线监控系统，可以对系统进行全方位的监控，可以及时发现故障的位置，有利于快速处理故障。

5.结束语：

通过分析可以看出智能化变电站二次系统的技术特征有系统高度集成化、运行控制自动化、分析决策在线化等，智能化二次系统的构架分为过程层、间隔层、站控层。在变电站二次系统的调试方面有变电站模型的检查、保护装置的调试以及其他二次回路的检测。智能化变电站还需要不断升级和改进，以促进电力行业的发展。

参考文献：

[1]裴新荣.智能变电站二次系统的设计及其工程应用研究[J].黑龙江科技信息.2014，（36）：6-6.