简述智能变电站二次系统优化设计及研究

简述智能变电站二次系统优化设计及研究

高廷峰

国网安徽众兴电力设计院有限公司 安徽省合肥市 230000

摘要：智能变电站的核心技术是实现全站信息数字化、全站信息共享和高级应用，从基于模拟信号、电缆连接、数据繁杂的传统变电站转变到数字信号、光纤连接、数据统一的智能变电站，智能变电站的二次系统较常规站发生了根本性的变化。本文对智能变电站的二次系统设计技术进行了分析总结，对智能变电站二次系统设计有一定的指导意义。

关键词：智能变电站；设计研究；二次系统

1智能变电站二次系统优化设计的必要性分析

智能理论、智能技术及电力技术的合理使用，为变电站智能化水平提升提供了重要的技术支持，促进了智能变电站发展。实践过程中为了实现智能变电站二次系统的优化设计，需要对其优化设计必要性进行分析。具体表现在以下方面：

1.1实现智能变电站技术融合

有利于实现智能变电站实践应用中的多种技术融合，增加智能变电站的技术含量。在进行智能变电站二次系统优化设计的过程中，将会对其二次设备、状态监测系统等进行优化，并实现计算机技术、电力技术等不同技术在智能变电站中的融合应用，促使其实践应用中的技术含量增加，全面提升变电站长期使用中的服务水平。

1.2完善智能变电站服务功能

有利于完善智能变电站实践应用中的服务功能，满足电力生产计划安全实施要求。智能变电站二次系统的优化设计，为其朝着智能化、自动化及信息化方向发展打下了坚实的基础，促使变电站能够更好地服务于电力系统及电力用户。长此以往，将会使智能变电站实践应用中的服务功能不断完善，进而满足电力生产计划安全实施要求，减少供电企业生产实践中不必要的经济损失。

1.3提高智能变电站应用效果

有利于增强智能变电站的实践应用效果，为电力系统稳定运行提供保障。新形势下电力系统运行中受到技术条件、自然环境等不同因素的影响，间接地加大了其运行风险，影响着现代供电企业生产计划实施中的经济效益。而智能变电站二次系统的优化设计，将会使变电站的组成结构得以优化，并使与之相关的设施工作效率提高，促使智能变电站的实践应用效果增强。与此同时，基于优化设计方式作用下的智能变电站二次系统，其使用过程将会保持良好的功能特性，促使电力系统稳定运行能够得到有效保障。

2智能变电站二次系统的优化设计要点分析

在复杂的运行环境及电力市场改革过程中，智能变电站二次系统能否处于稳定的运行状态，关系着电力系统运行效果及供电企业的生产成本经济性。因此，需要注重智能变电站二次系统优化设计，并明确其优化设计要点，确保其设计有效性。这些设计要点具体包括以下方面：

2.1合理选择变电站二次设备

智能变电站二次设备的选择是变电站正常运行的重要先决条件，因此应该慎重的对待其电子感应器或其他开关装置的选择，如果选择了具有较差性能的感应器，设备运作的自动化水平等会受到影响，而智能变电站普遍存在进线网格化的现象，对电气二次设备的运转和变电站的运行提供了有效依据。在智能变电站电气二次设计过程中，因为受许多客观因素的制约，在选择智能开关的过程中，因为智能开关对智能变电站的运行起着决定性的作用，还具有在线监测功能等还影响着智能变电站的控制和在线监测功能，所以应该基于对智能变电站具体情况充分了解和掌握的基础上合理选择。另外不同智能开关配置不同接口，所以在建设智能变电站时应该注意智能开关及二次设备的匹配情况可促进变电站的发展更加层次化和智能化。

2.2自动化系统方面的网络优化

从以往的数字化变电站逐渐发展成今天的智能变电站，其中自动化系统采用的核心内容始终为IEC61850标准体系，该体系所设定的变电站中的自动化系统采取分层分布形式的结构，在逻辑上将其划分成站控层、间隔层与过程层。目前我国变电站所采用的组网方式大体上有如下三种方式，即站控层和间隔层采用以太网加SV总线加GOOSE总线加B码对时、站控层和间隔层采用以太网加SV点对点加GOOSE总线加B码对时、站控层和间隔层采用以太网加SV和GOOSE共网加IEEE1588对时，再加之保护直采直跳。在进行自动化网络实现优化时应该从网络结构和交换机配置入手，对网络结构优化方面而言，可以采用如下方案，采取三层两网的模式，对站控层和间隔层的MMS网采取双星型结构，将GOOSE网与SV网实现合并，并且和IEC61588信息实现共网传输。针对不同电压的电网，需要根据实际情况，对其中的主变进线以外单元及测控装置进行合理配置，并对交换机作用下的光口数量进行优化处理。与此同时，在进行智能变电站二次系统相关的自动化系统网络优化时，为了实现其流量控制，增强系统网络可靠性，也需要加强V-LAN方式使用。在注重智能变电站中的网络监控时，需要在V-LAN管理方式作用下，将其中的硬接点与交换机有效地结合在一起。确保交换机设备能够处于被实时监控，最终达到智能变电站二次系统优化设计中的自动化系统网络优化设计。

2.3二次设备功能及配置方面的整合优化

为了实现智能变电站长期使用中的信息资源共享，并提高其共享能力，需要结合智能变电站二次设备的实际应用概况，对其进行功能及配置方面的整合优化，保持变电站二次设备良好工作性能的同时实现智能变电站信息平台网络化。因此，需要从以下不同的方面入手对智能变电站二次设备进行功能及配置方面的整合优化：

（1）结合智能变电站监控层的实际情况，需要对操作、维护及其他方面的功能进行整合优化，促使智能变电站二次系统能够处于稳定的运行状态，并使系统运行中产生的故障信息能够得到及时处理，保持智能变电站良好的服务功能。同时，在对智能变电站的二次设备进行功能及配置方面的整合优化时，需要对经过优化处理的智能变电站二次设备实际的应用状况进行分析，以便为二次设备使用年限延长提供保障。

（2）实践过程中考虑不同电压等级的线路及母联情况，从实时监控、保护功能入手，对集成装置进行整合优化处理。当二次设备功能及配置的整合优化处理达到预期效果后，智能变电站运行中所需的主柜、交换机等不同设施的数量将会减少，使得变电站的投资成本降低，并逐步实现二次系统网络结构优化，确保智能变电站使用中能够达到电力生产活动开展要求。

（3）加强智能变电站的功能特性分析，对其电源进行必要的优化处理。实际操作中应根据自动切换装置的应用效果，对其进行性能优化，促使其使用中能够具有良好的自动切换功能，增强智能变电站供电设备的工作稳定性。在这样的整合优化处理机制作用下，能够使智能变电站二次回路可靠性增强，并降低了设备投资成本，有利于提升智能变电站实践应用中的生产水平，并降低二次长期使用中的故障发生率。

（4）为了实现对智能变电站故障设备中电磁设备的运行状况实时分析，需要注重二次设备功能及配置整合优化处理中故障滤波、网络分析仪的针对性处理。在这种处理方法的支持下，能够快速地找出导致电磁设备故障发生的原因，促使其工作性能得以优化，并确保智能变电站二次设备投资成本的良好经济性。

3结束语

智能变电站技术的发展是个长期的过程，随着计算机技术和网络通信技术的发展，变电站内的控制、测量、信息通信等技术与变电站自动化系统逐渐融为一体，通过对智能变电站电气二次设计技术进行梳理，有助于实现智能变电站的数据采集全景化、设备检修可视化、事故处理智能化、保护控制协同化、运行管理经济化的要求。

参考文献：

[1]黄继君.解析智能化变电站的电气二次设计[J].低碳世界,2016(36):85-86.

[2]张众,崔元媛.智能化变电站中电气二次设计要点分析[J].科学中国人,2015(35).