智能变电站电气二次系统优化设计探析

郭蓉 唐琦

1.国网湖北检修公司荆门运维分部 湖北荆门 448000

2.湖北省电力有限公司直流运检公司 湖北荆门 448000

1 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[1]。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。

2 智能变电站的电气二次设计要点

2.1 智能变电站设备选择要点

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[2]。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。

2.2 网络结构设计要点

在智能变电站的实际设计中，网络结构的设计也非常重要。通常是将智能变电站分成3个层次，站控层、间隔层及过程层，每个层次都需要设计人员结合层次所具备的特点，展开针对性设计。尤其是要注意，过程层设计是对智能变电站以及常规变电站有区分作用的一个部分，因此在智能变电站的实际设计中，对过程层设计要加强重视。在智能变电站开展网络结构设计中，要对各方面的元素进行考虑，选择成本、技术以及性能满足需求，并稳定可靠的设计方案。其中最符合各方面要求的是星型以太网结构。

3 智能变电站二次系统优化设计的主要内容

3.1 整合与优化二次设备的功能

在对智能变电站进行二次系统优化设计时，应实现对二次设备功能的优化配置与整合，使变电站内实现信息共享，提高对相关设备的监测与管理能力，使智能变电站实现网络化和一体化信息平台的建设。首先，应对站控层中的监控主机进行优化，将操作员站、工程师站以及故障信息和保护站等工作相结合，确保所有功能通过自动化系统实现，取消传统的备用电源自动投入装置、计算机五防系统以及低频低压符合装置等。其次，应对母联、220kV线路和110kV线路采用监控与保护集成装置，完成整合后，合理减少交换机与主柜的数量以及其具体的成本，从而有效地简化网络结构，节省工作面积的同时，也可以降低工作量。最后，应将网络分析仪与故障滤波之间进行科学的整合，因为网络分析仪和故障滤波的实际功能与运用原理都比较相似，所以，应采用电磁设备对故障设备进行分析，从而准确找出故障多发生的原因。

3.2 优化配置动态检测系统

动态监测系统的主要作用是对设备进行动态化与实时化的监测，进行优化设计时，一方面应实现辅助系统主机和动态监测系统主机的整合，确保其成为一种结合多种功能于一体的服务器，而后将变电站中的自动化系统与安全隔离装置进行深入的了解，对设备的实际运行情况进行判断。另一方面，在主变压器中，其主要监测对象是油的温度、微水、油中的气体以及铁芯电流等。DGA作为一种光谱分析技术，能够更加准确地反映多种缺陷与故障，并且进行在线检测，具有非常好的实际应用价值，所以，应对多种DGA监测原理进行深入分析和对比，从而选择燃料电池作为检测DGA原理的基本方法。

3.3 加强培养有关人员专业素养

由于整个智能化变电站二次设计的系统模型到了运行后期，有可能会出现一系列的问题与故障。但因为整个二次设计的系统模型十分的繁复复杂，导致后期的故障检测与维修十分的困难[3]。但对于二次设计的工作人员来说，不能因为二次设计的系统模型在运营后期有可能出现一系列的问题，而不进行有关二次系统模型的创设，有关工作人员应当加强专业素养与知识的培养，争取能够使得系统模型的使用寿命延长，以及运营至后期出现故障的频率小一些。倘若果真出现了故障，有关工作人员也应当运用有关的专业知识来进行及时的排查与维修。

4 结语

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。