智能化变电站电气二次设计的要点分析

洪涛

【摘  要】当前电力行业竞争愈发激烈，人们对电力需求越来越大，供电单位面临着新的挑战。电力企业想要扩大营销则必须时刻提高自己在电力调度运行中的电力技术水平，在智能化变电站电器二次系统的设计，工作人员应该时刻关注变电站运行状态，提高整个系统的安全性，积极落实责任制度，利用智能变电站有效节约人力物力，提升变电效率及企业经济效益。基于此，本文主要探讨了智能化变电站电气二次设计的要点。

【关键词】智能化;变电站;二次设计

中图分类号：TM63 文献标识码：A

引言

在智能变电站开展电气二次设计中，需要注重在智能设备上的合理选择，并对通信规约以及网络结构进行合理设计。技术的进步以及经济的发展，为智能变电站的设计提供了重要的基础。为了让智能变电站设计保持非常好的水平，需要设计人员对智能变电站电气二次设计的要点足够明确以及熟悉，以将智能变电站的优势充分体现出来，为智能变电站的未来发展奠定基础。

1智能变电站的特点

整个变电站的使用过程和其他传统变电站进行比较的话，可以发现，现如今的智能化变电站能够更加多样的、智能的变化。通过先进的技术和智能化设备，变电站进一步地将整个系统内的数据监控、控制以及设备故障录波功能。数字化的智能化变电站是一种新型的变电站，同时集中了许多智能化的优点，将继电保护、安全设备的相关监控统一于一体。这一点在以往的变电站中，其中系统的硬件配置核心维护是一个重要的点，另一方面还在于信息的交互环节会存在一些无法进行上传的缺点，如此一来就会造成多余的成本浪费。对于智能变电站，这些问题都会得到优化。

经过相关分析可以看出，智能变电站是三层两网的形式。这种结构可以经过站控层、间隔层与过程层，以及两网即站控层以及过程层网络，进行信息的共享。智能变电站的主要优势是，将信息数字化，然后借助网络实现数据的传递，这样可以让信息实现充分共享。智能变电站有着如下十分明显的特点。

首先是常规变电站中没有过程层，而在新型的智能变电站中，是存在过程层的，同时也多了电气二次设备，促进智能变电站的技术进步。过程层可以说是对智能变电站以及常规变电站进行区分的重要因素。因此，在过程层的设计中，要注重对新技术的应用。

其次是在智能变电站中，网络化可以借助间隔层设备实现，让信息的交换效率得到提升。借助网络化的优势，智能变电站中信息的传递更加迅速和方便。

再次是智能变电站在故障诊断以及监测方面有着非常强的性能优势。因为各类的智能设备加入，添加传感器以及执行器，经过电气控制，可以让系统保持良好的运行状态。各类的设备若是出现问题，都可以被系统监测到，分析问题出现的原因，然后进行问题处理。智能变电站在故障诊断以及监测方面体现出非常明显的优势。智能变电站可以发挥出智能化优势，实现对故障的自动诊断以及处理。

2 智能变电站设计概述

所谓的智能变电站设计，绝对不是一朝一夕可以完成，它需要耗费相关工作人员大量的时间与精力。故而变电站的设计绝非易事。在进行变电站的设计之前，首先要对变电站的项目设计，做一个深入的考虑，在确定了项目开设的意义与作用之后，要对整个项目开展的可行性做一个简单的研究。倘若有关部门对该项目的可行性并无异议，则可以进行相应的文件办理，根据办理好的文件开始初步的设计，也就是一次设计。初步设计之后，有非常严格的评审阶段，在整个评审阶段，相关工作人员会再一次对项目的立意、性质与类型、运作模式以及维护模式等做一个细致的了解。倘若评审通过，那么整个项目的设计，也就是智能变电站的设计，也就进入了后半阶段，也就是二次设计的阶段。在这个阶段中，相关的工作人员要进行施工图的招标设计，与此同时要对所选用设备、仪器等物资进行招标。在招标决定之后，有关部门与招标对象就要立马确定施工设计图。设计图一旦确定下来，就可以马上进行动工了。

3电气二次设计要点

3.1 智能化变电站设备选择要点

在智能变电站中，一个非常关键的环节就是要选择合适的电气设备。例如，智能变电站的开关以及电子感应器这些设备，就要进行谨慎选择。当下的智能变电站在实际的建设中，要加强网络化建设，使得二次设备促进智能变电站的稳定运行。

首先是对智能开关进行选择。需要在符合实际规范需求的情况下，选择适当的开关设备。因为智能开关是否合适，关系到智能变电站的监测系统能否发挥作用，也关系到智能变电站的控制系统运行状况。同时，智能开关的应用可以提供合适的接口，可以让智能变电站的智能化水平得到明显提升。但是，智能开关也有诸多的缺陷，如成本高，维修也需要一定的费用。

其次是选择电子互感器。电子互感器分为有源式和无源式两种类型。在智能变电站的实际建设中，有源式电子互感器更多的被人接受。这主要是因为有源式互感器是借助激光的方式来进行匹配，会让电源保持更好的稳定性，而无源式互感器则不同，运用的是光学原理，需要消耗诸多成本，且这种互感器稳定性比较差。此外，立足于智能变电站的需求，选择激光匹配的方式要更加稳定，效率也会更高，更加符合智能变电站的需求和特点。

3.2 通信协议选择要点

以往来说，智能变电站在二次电气的设计过程中，所涉及到的通信架构和通信协议也是不一样的。103 通信协议更适合站控层网络，103 采用传统的功能设计形式。另一方面来讲，通信协议也会具有一些不够完善的点，例如系统运行的过程中，这套通信协议的缺点就会展现出来，其核心特点主要应用于一些成本比较低的变电站系统中。IE C61850 作为通信协议的另一种选择，在实现上具有很大的优势，但其缺点是需要大量的人员。进程层网络协议更适合于第二层网络协议，因为后者采用FT3 帧格式，具有实现性能高、传输时延固定等诸多优点。此外，还有IE C 60044-8 通信协议的形式。对于这种通信协议的使用，主要是针对对象的设计，使智能变电站更加完善。然而，这种通信协议在使用时有很大的局限性。

3.3 网络结构设计要点

在所有的网络结构当中，智能变电站还包括很多的结构层次，其中主要分为三层网络结构，即：过程层、网络层和架空层。设计师在分析每一层的时候，必须根据实际的状况，依据每一层结构的架构，特点，还有细节需求，进行详尽的规划设计。尤其是网络层，这是非常重要的，在整个智能变电站结构中发挥着十分有意义的作用，是其中的核心。所以在实际设计过程中应予以重视。现在来讲，智能变电站在整体的规划设计当中，网络层的方案一定要慎重详细认真，应考虑多种因素，选择成本最低、最科学、最合理、最稳定可靠、最合格的方案，采用星型以太網支持。

结束语

对于智能变电站中的电气二次设计，工作者应注重对智能设备的选择，同时对通信规约及网络结构的选择也十分重要。在利用当下社会科学技术的基础上，完善传统型变电站的基本优势，掌握二次设计的智能化要点，对设计质量作出有效控制方案，才能为智能化变电站的建设提供保障。

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（作者单位：中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司）