摘要：电力能源是我国的核心能源之一，风力发电是电力能源发展的重要方向。为了保障输电的稳定性，在电厂电气二次系统组网设计过程中，需要考虑到可靠性、安全性以及一体性等诸多要求，优化组网设计系统，才能够保障其风力发电作用。故此，文章将分析电厂电气二次系统组网设计要求，并以A风力电厂为例，从监控范围、网络设置、系统建设三个方面进行综合分析，旨在促进风力电厂发展。
关键词：发电厂；二次系统组网设计；风力发电
随着传统化石能源不断减少，我国大力发展电力能源，稳定国家能源安全性。风力电厂能够减少能源消耗，将可再生、清洁能源转化为常用电力能源，优化国家能源结构。为了保障风力电厂电力输送的稳定性、安全性，要强化电气二次系统组网设计效果，提升机组运行水平。风力电厂相比于其他能源发电厂，具有鲜明的场区分布特点，分散性强，需要合科学地进行组网设计，才能够满足风力电厂机组运行需求。由此可见，分析在风力发电厂中如何进行电气二次系统组网设计是十分必要的。
一、风力电厂电气二次系统组网设计要求
风力电厂电气二次系统组网设计过程中，不仅要考虑系统的先进性，还要考虑到系统适用性，是否符合电厂自身建设能力，节约系统建设投入成本。组网设计后，也要对其经济性、可靠性、实用性进行综合评估，选择最佳设计方案。
网络化：能够实现数字化信号传输，控制信号传输与设备开关。组网设计过程中需要坚持IEC61850技术规范，严格按照通信协议进行建设[1]。
一体化：但在综保装置安装过程中，能够实现就地安装，一体化设计，并且直接运用PT/CT信号，测控设备运行状况，传输设备运行信息。
可靠性：风力发电厂在进行二次系统组网设计过程中，可以通过双以太网实现提升系统可靠性。系统建设过程中，主要采用电缆进行系统连接，实现了电磁兼容，提升各个系统模块之间的链接可靠性。
经济性：智能化水平越高，组网设计水平越高，但投入经费也越高。风力电厂在进行设计时，需要控制测控功能需求，也要控制设计经费，尽量共享设备信息，并对系统进行集成管理，减少资本投入，也能够多次利用一些设备，缩小继电器室内面积。
二、风力电厂电气二次系统组网设计——以A风力电厂为例
（一）工程概况
A风力电厂规划250MW，在一期工程建设中计划安装50台风力发电机组（单机：1250kW）。机组之间采用单元接线方式，输出电量电压为35KV，并配置5条（35KV，单条10台风力发电机组）线路，将其接入到风场变电所当中。在母线设计上，需要安置自动无功补偿装置。工程建设过程中，需要设置一台主要变压器（220KV），用于升压。如图一：设计线路。
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图一：设计线路
A风力电厂各个部分分布较为松散，在设置二次监控系统时可以将其分为两个模块：风电场变电站监控系统与风力发电机组监控系统，并借助信息技术通信技术实现模块连接。
1、风力发电机组监控系统
系统构成：主控室中集中监控系统与风力发电机组控制器。
风力发电机组控制器：在设计过程中需要重点考虑计算机单元、电源单元，保障电网的安全性、可靠性，能够稳定控制风力发电机组[2]。在计算机单元设计时，需要重点考虑50台发电机机组控制稳定性、联系性问题，系统需要具有手动/远程停机、开机功能，可以控制机组运行旋转方向，并持续监控机组运行状态，掌握机组运行状况[3]。
2、风电场变电站监控系统
风电场变电站监控系统可以细化为箱变与变电站两个部分：
第一，箱变监控。主要负责监控箱变设备变化，确定设备开关状态，电压、电流、变压器油温等数据情况。通过箱变监控，管理人员可以远程、就近控制高低压侧开关。
第二，变电站监控。（1）主要监控线路（220KV）中的电流运行情况，确定保护信号是否正常。变电站监控系统能够开关、隔离设备；（2）监控母线运行情况；（3）UPS系统监测；（4）计量仪表电能量信号监测；（5）SVC系统报警信号监测等[4]。
（三）网络设置
1、风力发电机组网络设置
在进行网络设置时，要充分考虑A风力电厂分散分布特征，并且集中规划机组线路，做好光纤通讯工作。根据一期建设量，共设计5条光纤通讯线路，单条光纤通讯线路可以对10台风机机组进行监控。在设计时，内部网络建设可以使用环网网络拓扑结构。针对线路与控制中心网络结构设计，可以采用星型网状分布式。
2、变电站网络设置
在变电站主网设计过程，主要采用双光纤以太网结构，并运用全交换星型网状拓扑。相比于分层分布式结构，能够避免分层、分布网络建设的繁琐，也能够对电气设备进行安全保护，控制各项设备功能，并实现设备之间规模化信号传输。
A风力电厂结合实际建设需求，构建“三层次模型”自动化建设系统，能够将变电站网络分为间隔层、变电站、过程层分成三个部分。
第一，过程层：采集电气设备运行信息，控制系统中的各项操作功能，并根据实际控制需求开关电器。在过程层建设过程中，由于信息技术水平限制，A风力电厂无法完全完成数字化系统建设，可以使用“断路器智能接口装置+传统断路器+传统互感器”的方式完成网络建设，并采用GOOSE将间隔层与断路器智能装置连接，并按照行业标准进行通讯，使用光缆代替二次电缆，从满足A风力电厂经济、适用的建设需求[5]。
第二，间隔层：由“保护装置+线路测控+主变测控”所构成，测控装置应用过程中需要坚持“测控与保护”分开原则。综保装置满足一般执行标准，具有系统防闭锁功能。
第三，变电站层：由“GPS+通信管理系统+上位机系统+远动主站”系统所构成，使用双光纤进行建设，能够对IED设备进行对时间，并将相关信息远程传输。
（四）系统建设
35KV开关柜控制系统子网：将配电装置、母线PT与35KV馈线综保装置放置于开关柜中，能够保护、测试线路，完成信号采集，并具备系统监测功能[4]。
箱变控制系统：根据发电机组位置、线路分布进行集中控制，5条光纤通讯线路都可以测试设备数据，是子网通讯功能中的一部分。
结语：
A风力电厂在构建二次系统组网设计时，需要结合A风力电厂的厂内结构分布状况，将监控范围分为两个模块，从多方面构建系统，满足二次组网的多功能设计需求。各风力发电厂在借鉴A风力电厂组网设计方案时，需要从电网规模、分布特征、组网技术、组网需求等多个方面出发，优化设计方案，构建相对完善、稳定、安全的设计系统，保障风力电厂机组运行稳定性。
参考文献：
[1] 李闽怀.发电厂电气一次系统设计中防雷及接地系统的设计探讨[J].电力系统装备,2020,05（6）:17-18.
[2] 乔珍,赵承远.电厂设备电气自动化系统的节能控制探讨[J].建筑工程技术与设计,2020,14（6）:3117.
[3] 许国杰.燃气电厂电气控制系统可靠性分析[J].建筑工程技术与设计,2019,06（36）:3565.