智能变电站的电气二次系统设计

智能变电站的电气二次系统设计

常友谦李训

中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司 贵州贵阳 550081

摘要：近年来，随着社会建设的不断发展，我国科学技术发展迅速，传统的电网系统已经不能满足当前工业与家庭用电的需求，为了更优化电网系统的信息采集与实时监控等相关任务。在智能电网系统中，对智能变电站的电气二次系统设计可以有效提升我国电网供应质量，电气系统的设计直接影响着智能变电站的稳定和安全性。因此本文主要对智能变电站的电气二次系统设计方案进行研究，旨在通过高品质的智能变电站的电气系统设计方案来提高电网系统的智能技术，促使电网供电系统能够更加节能环保和安全，为智能变电站全面发展提供技术保障。

关键词：智能；变电站；电气二次系统；设计

引言

随着我国居民对电量的需求不断增加，对于智能变电站电气二次系统设计的要求也越来越高，智能变电站的二次系统采用智能组件、大量的光纤代替了传统变电站的二次电缆，应用通信技术、计算机技术来对电气设备进行控制，通过对数据分析来实现对变电站的实时监控，从而有效提高变电站输电能力，充分发挥智能变电站占地少、效率高的特点。为促进我国变电站电力设施进一步智能化，在接下来的工作中需要积极改进对智能变电站电气二次系统进行研究，确保智能变电站更加安全高效的运行。

1智能变电站概述

变电站的作用是将高低压电相互转化，方便较长距离之间的电量传输，减少传输中的能量损耗。近几年智能电子的兴起迅速推动我国各个行业的改革，也使我国传统变电站受到了挑战。当前，我国各省正在积极开展智能变电站改革工作，智能变电站是当前推行智能电网业务、实现电网系统信息化的关键环节。根据《国家电网公司智能变电站技术导则》，智能变电站是采用先进环保的智能设备，以各级电网协调发展为基础，以全站信息数字化、监控实时化、信息共享化为基本要求，用光纤取代传统电缆，避免了在直流接地过程中所引起断路器暂停工作情况的发生，智能变电站综合信息化、数字化、实时化为一体，更适合现代电网发展的要求，其重要性主要包括以下几点。光纤在电磁兼容方面较传统的电缆表现更好，智能变电站信号传输采用光纤可以不受电磁场影响，使用寿命也比较长。智能变电站对过程层与间隔层设备进行了升级，并且也实现了统一通信规范，整个智能变电站对于数据及设备行为的命名、描述都进行了统一规范，其通信规范已经更改为IEC61850，确保不同厂家生产的设备都可使用到变电站中。智能变电站更加突出数字化功能，整个智能变电站系统中信息的输入、输出、整理、控制更加全面准确，减少了人工干预，有效节约了大量人力物力。

2智能变电站电气二次系统设计价值

在智能变电站的电气系统设计中，其电气二次设计价值为不仅仅可以解决电网系统的超远距离输电的安全性和经济可行性，同样智能变电站的电气二次系统的设计也能够很好地提升变电站的智能化。由于智能变电站的建设，不仅让变电站供应系统稳定安全，同时也提高了变电站的智能设备故障诊断能力，从而有效地保证电网故障的及时处理。智能变电站主要有智能降压和智能升压两部分组成，智能变电站的电气设备是整个智能系统的重要组成部分，电气系统二次创新设计能够强化电气设备的负荷调整和智能设备的动态监控，在智能变电站电气系统中，创新下的电气系统能够实现智能设备的监控和保护，保证整个智能变电站系统能够更安全地运转。借助智能变电站利用智能技术能够对变电站工作期间出现的故障通过智能显示与网络信息通讯技术来对故障进行技术维护。因此，智能变电站的电气二次设计能够让变电站的运行更加简单高效。同样，智能变电站的电气系统创新设计需要与电网系统的智能信息数据同步，可以让整个电网系统变得更加稳定流畅安全。

3电气二次系统设计

3.1智能变电的合并单元

由于不同厂家生产出来的产品在输出信号上存在较大差异，导致在智能变电站中互操作性较差。合并单元为解决该类问题被提出，单元合并可有效实现数据共享化与一体化，有效增加了变电站的智能度。合并单元的功能是合并互感器输出的电流及电压信号，将同步采集的这些信息转化为数字信号，使这些信号转化为具有统一标准的格式，之后再发送给二次保护以及控制设备。合并单元一般可以分为母线合并单元和间隔合并单元，母线合并单元采集的主要是母线电压，并且还可以通过软件自动将电压进行并列。间隔合并单元一般采集的是线路、变压器等间隔电气量，包括三相保护电流、同期电压、零序电流等。当前运用比较多的是IEC60044-8串行数据接口标准，将GPS作为时钟源，随着科学技术不断发展，合并单元所出现的网络延时、采样报文等问题会逐渐解决，合并单元的数据处理能力以及可靠性也将逐步上升。

3.2辅助系统的完善

在智能变电站的电气系统创新设计中，需要做好辅助系统的完善。例如在辅助系统完善中可以进行智能新型设备的应用设计和后期维护设计。智能新型设备的应用设计可以保证在设计中通过对变电站的电气间隔层的功能智能化集成，有效地实现智能变电站的电气系统再次设计下能够进行动态监控和可靠性评价预测。通过在电气系统再次设计中加强智能设备的创新运用，保证智能变电站的系统再次设计的智能化控制，对电网系统出现的早期故障，电气系统设计能够进行及时的诊断与信息传输。在后期维修设计中，智能变电站的电气系统创新设计中需要囊括到后期维护设计中，通过参数的变化及时进行维护检修，保证智能电网能够在不同情况下安全运作，同样可以在设计中设计开放性后期维护检修，根据智能变电站电气系统创新设计中后期维修不同的控制系统来进行分层次保护控制设计。因此在电气系统的维修设计方案中，开放性后期维护设计方案需要考虑到对智能变电站的系统运行进行控制维护，对变电站的电气系统的故障预测能力和故障排除能够得到智能化的处理，从而最大程度地降低智能变电站电气系统的风险。

3.3电流互感器的二次参数优化

智能变电站在选用常规的电路互感器配置合并单元这一方案的时候，合并单元就近安装在了高压室互感器旁边的汇控柜子中。在智能变电站电气二次系统的施工智障主要保护采用遵守我国六个统一、后备保护相结合的配置方案，依据我国十八项反措原则两套保护都必须接到两个不同的合并单元中，最后再分别接到主保护和后备保护中。模拟量经过合并单元的转换之后就变成了数字的形式，相对应的数字量也会经过组网来最终达到多个设备的共享数据中。与智能变电站的二次组网分配原则相结合，能够对电力互感器中的二次绕组的数量进行优化配置。

结语

由此可见，智能变电站的电气二次系统的设计需要涉及到实时监控和维修保护电气设备的正常运行，在电气系统设计中实现创新，为整个电网系统的安全提供技术保障。因此在智能变电站的电气二次系统设计中，对智能变电站的电能参数的控制和系统设计的安全性进行多方位的改建，实现智能变电站的工作效益优化。同样在智能变电站的电气创新设计中积极结合现有的设计技术，为电气系统设计的发展提供良好的环境。通过不断创新智能变电站的电气系统设计技术，保证智能变电站在电网行业能够稳健发展。同样智能变电站的电气系统的创新改进设计能够扩大我国智能电网的信息覆盖，为企业与家庭用电的安全和稳定提供保障。智能变电站的电气设计方案也能够能够有效地提高我国电网建设企业在国际市场的竞争力，从而提升智能变电站电气系统的自动化程度和安全性能。

参考文献

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