智能变电站的电气二次设计策略简述
变电站作为整个电力系统的中间环节，是整个电网不可或缺的组成部分，其安全、可靠和稳定的运行是整个电力系统正常运行的保障，而二次设备在此过程中起到了重要作用。变电站的二次设备主要有继电保护装置、信号测量装置、自动装置、控制装置、故障录波装置及远动装置等。基于此，本文对智能变电站的电气二次设计策略简述进行研究，以供参考。
标签：智能变电站;电气二次设计;策略
引言
近年来，随着经济社会的快速发展，能源需求越来越大，国家电网公司也加大了对电网建设的投入力度，变电站是输变电网络的重要组成部分，特别是智能电网建设正在如火如荼的进行。变电站是电网建设的主要组成部分，智能变电站作为“智能电网”的核心节点，目前已进入全面的建设阶段。
1智能变电站的特点和重要作用
在合理的分析智能变电站的结构后可知，其主要是由间隔层、站控层和过程层，及利用站控层网和过程层网促使信息实现传输和共享的三层两网结构。该结构可保证数据信息共享和传输的基础上，对变电站电气设备的运行做到实时监控。和传统的变电站相比，这种结构具有突出的优势，通过网络传递信息，对数字化信息的共享和传输起到有效的促进作用，其优势主要包括：第一，网络技术在智能变电站间隔层设备中的有效应用，可较大程度的为信息传输和共享的效率的提升提供指导;第二，智能变电站中设置的过程层，加上变电站设置的通信网络电气设备，对提高智能变电站的数字化水平起到较大的促进作用;第三，智能化变电站能对电气设备进行实时诊断和监控，具有特别明显的性能特征，同时智能系统还能对其中电子执行器和传感设备的良好运行统计进行控制;第四，智能终端在智能變电站间隔层的安装，可把光纤与其智能终端有效的连接在一起，使智能终端可以发挥其有效的监测智能变电站运行的电气回路情况的目的。
2智能变电站的特点分析
智能变电站实现了智能控制、故障录波、变电站监督，兼容继电保护、安全装置、监控系统。传统变电站存在硬件重复分配不足、信息、信息传递不及时、成本投入高，而智能变电站的出现解决了传统变电站不足。智能变电站采用三层两网结构模式，即：站控、间隔、过程层;站控层、过程层网络达到信息分享。这种结构形式实现了数据信息数字化分享，优势作用显著。首先，智能化变电站增设了过程层，推动了智能化变电站发展。间隔层的设置有效提升了信息交换律。其次，智能化变电站增设了电子、传感、执行器，强化了监测与诊断功能，确保系统稳定运行。最后，变电站间隔层采用智能终端，通过光纤通信实现一次设备与二次设备的连接。总而言之，智能变电站优点集中体现于数字化水平的进
步，实现了网络化促进信息传输、交换率。
3智能变电站的电气二次设计策略
3.1选择通信规约的要点
智能变电站电气二次设备的设计过程在通信规约方面一般存在的差异比较明显。站控层网络一般对103通信规约比较适用，而传统的设计不具有操作优势，设计形式也存在较大的局限，因而在较低要求的变电站系统中应用的较多。而另外一种通信规约IEC61850，和103规约相比较具有更加突出的优势，可以为智能变电站的需求提供满足，但是在成本方面可能花费较多。IEC61850规约对于过程层的网络规约比较适用，主要是因为FT3帧格式的传输延时和实施性能更良。另外IEC60044-8也是一种具有较强针对性的促进智能变电站发展的重要的通信规约，但其实施会提高成本，在稳定性方面也存在不足，还有待在实践中进一步完善。
3.2控制保护电源
在该智能变电站建设中，秉持无人值班或者尽量少人值班的原则，因此，变压器保护、220kV线路保护均按双套配置，重要的控制回路也考虑了必要的冗余，故要求控制保护电源必须安全可靠且也应按冗余进行配置。在变电站控制方面，可以采用两套阀控式密封铅酸蓄电池作为电源，蓄电池直流220V，蓄电池容量初步估算为400Ah，蓄电池只数为104只，单体蓄电池浮充电压为2.23V。站区220V直流系统充电浮充电装置选用一套微机型高频开关电源装置，并选择10A的充电模块，并采用单母线分段接线形式。本电站设备所需的交流控制操作电源取自厂用电380/220V系统。计算机监控系统上位机及网络设备设置有的电源装置（UPS）。
3.3施工图设计
施工图设计阶段，需将初步设计阶段的原则具体细化，因此需要注意的事项也特别多。电气二次专业对接的厂家众多，厂家图纸需要确认各种参数、规格，需谨慎核实并协同相关专业确认图纸中涉及的参数。电气二次设计事务琐碎，特别是一些具体的设计规则也时有变化，因此在施工图设计阶段应当重点做好图纸确认工作。在工程设计的过程中应不断积累经验，譬如可形成图纸确认注意事项，以免疏漏。
3.4选择适合的设备
智能化变电站中，电气二次设备的选择是核心基础，关系着后续变电站运行状态。首先，开关、电子感应器的选择，一旦选择性能低的感应器就会影响设备运行、降低自动化水平。现阶段智能化变电站普遍采用了进线网格化模式，确保二次设备智能化发展，保证智能化变电站的稳定运行。但是，在实际电气二次设计中存在较多因素影响，如智能开关。工作人员应结合变电站状态选择适合的开
关，这关系着系统的运行与在线监测效果。选择适合的智能开关可以提供适合的接口、促进数字化发展。不过，经济投入较高，还需结合企业实际状态统筹协调。此外，电子互感器也是主要影响因素。
3.5优化设计组屏方案
设计人员在对智能变电站实施组屏设计的过程中，应该在保证其功能齐全的基础上做到简单易懂，并且根据电压装置等级的不同对其设计时用采用分别组屏方式，然后对每个单独的组屏进行有效的合并。在此过程中设计人员应该注意相关设备如监控主机、工程站设备、远动装置等都应该设置在同一空间内，对于非智能设备（IEC61850型号）的通信管理机和组屏需要单独进行设置，并根据其他设备的时间状态对IEC61850的设备进行合理的调整。
3.6继电保护及安全自动装置
在该智能变电站建设中，对于所有保护设备，都采用微机型。为了确保发电机、主变压器保护装置的正常运行，应该提升其抗干扰能力，并要求具备良好的自检功能和自恢复功能，同时还能够与计算机监控系统实现通信。根据发电机、主变压器等主设备分别组屏。对于变压器及全站供配电系统等的继电保护装置，分别采用微机型测控保护综合装置，安装在相应的高压开关柜上，测控保护综合装置采用I/O和数字通信两种接口方式与计算机监控系统的公用LCU联接。
结束语
综合分析，电气二次设计时不仅要做好智能设备控制，还需做好通讯公约、网络结构设计。只有这样才能保证智能变电站电气二次设计有效性，保证系统运行稳定与质量。此外，对工作人员也有严格要求，工作人员必须要抓住电气二次设计要点与质量管理，进而设计出高质优秀智能化变电站二次设备，推动智能化变电站进步发展。
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