杨玉强
国网山东省电力公司武城县供电公司 山东 德州 253300
摘要：目前，我国的城镇化进程在不断加快，对电力的需求也在逐渐增加，因此就需要更多的变电站。但如果建设传统的变电站在后期的实际工作中需要投入较多的人力物力，并且效率还不高，而通过应用信息技术能够明显提高变电站的智能化水平，进而能够使变电站的效率得到提升，同时减少电气企业运行压力。在智能化变电站中，电气二次设计则是十分重要的工作。基于此，本文结合实际工作情况，对智能变电站中的电气二次设计进行了相关的研究。
关键词：智能化；变电站；电气；二次设计
0引言
随着计算机软件等方面技术的不断发展，各个行业都在进行智能化的技术改革，这其中就包括电力行业。通过在变电站中引入智能化技术，使得变电站的发展空间变得更加巨大，进而使得变电站电气二次设计的重视程度也越来越高。为了确保智能变电站能够正常工作，需要保证变电站的二次设备处于稳定运行的状态。因此，对智能变电站中电气二次设计进行分析研究具有很重要的实用价值。
1 智能变电站的优势分析
1.2 智能化变电站的电气技术特征
智能化变电站能够实现监视、控制以及故障检测等功能，相较于传统的变电站，智能化变电站通过采用计算机监控系统的继电保护等，能够将传统变电站中信息不能完全共享费用较高等缺陷，通过利用串口和网口完成新装置和系统间的信息交换，打造智能化系统，从而能够将分散的二次系统装置进行信息集成以及功能的优化。
智能化变电站的逻辑结构是“三层两网”，有站控层、间隔层、过程层以及站控层网络、过程层网络组成。通过采用这种结构框架，能够使信息的采集、传输、处理以及输出工作的数字化更加的容易，同时对于不同的设备，可以完成信息共享。相较于传统变电站，智能化变电站有以下几点显著特征：（1）多了过程层，在智能化变电站的通信网络中纳入了原有的一次电气设备；（2）智能化变电站的间隔层能够进行网络化，相关的数字信息能够直接输送到站控层的交换机，不需要转化型接口，从而使信息交换的整体速度得以提升；（3）因为智能化变电站中含有各种电子设备、传感器以及执行器等智能化的设备，从而能够对系统的运行进行及时有效的控制，在变电站的日常监测和故障诊断过程中优势十分明显；（4）智能化变电站的间隔层和一次设备之间都有智能终端设备，通过使用光纤将这些智能终端连接起来，从而代替原有的用电缆连接的测控柜。同时，通过利用电气回路能够完成智能终端与测控装置之间的连接。
1.3 智能化变电站的优势
相较于传统的变电站，智能化变电站拥有较为突出的优势。通过在智能变电站中增加过程层，进而得到结构支持，使得在智能化变电站中通信网络与一次设备能够进行融合，从而使智能化变电站在工作时的智能化与数字化水平得到较大的提升。此外，在智能化变电站中，间隔层所涉及的设备通过与其他设备相连，便能够实现网络化。依托信息技术，变电站中的数字信息能够直接到达站控层的交换机当中，从而完成信息交换，避免了网络接口的安装，从而能够提高信息交换的整体效率。在完成信息交换的工作时，智能化变电站通过向系统提供智能化的开关，能够使系统实现控制设备运行的功能。此外，在变电站的日常运行过程中，能够进行在线监测以及故障诊断等。
不过有一点需要考虑，在智能化变电站中，间隔层以及一次设备等都配备了相应的智能化终端设备，利用光纤能够完成终端之间的可靠连接，基于这种方式能够对传统变电站系统中，采用电缆的进线线路连接方式进行进一步优化，从而保证了变电站运行的稳定性与安全性。
2 智能化变电站电气二次设计要点
2.1 智能化变电站设备选择要点
在智能化变电站中，电气二次设备的选择是十分关键的工作，其涉及到的二次设备主要包括电子式互感器、智能开关以及二次设备。而智能变电站在建设过程中，使进线网络化主要是为了保证电气二次设备与智能化变电站能够正常运行。但通过对实际工作的总结，在对智能化变电站进行设计选择时依然存在一定问题，具体如下：（1）在确定智能开关时，应选择合适的开关或基于传统开关发展而来的开关。如果智能开关的性能比较优良，那么在日常工作过程中便能够完成在线监测与控制。此外，智能开关能够为变电站提供数字化的接口，从而使变电站的具备较高的数字化水平。不过，考虑到前期投入与后期的维护，智能化开关的整体使用费用较高，因此在具体应用过程中还存在一定障碍。（2）传统的开关在和智能化终端进行连接时，尽管也有数字化的接口，但不能够实现在线监测，因此整体的智能化水平不够。针对这种情况，在进行智能化装置的选择时就需要考虑建设费用。（3）在选择电子互感器时，通常有两种方案，一种为选择有源电子互感器，一种选择无源电子互感器。有源电子互感器为带有低功率线圈的电磁式电流互感器，在实际工作时能够完成电源与电子电路间的匹配，之后通过采用激光的方式，能够将电源的稳定性等问题解决，因此应用较多。无源电子互感器是基于光学传感技术的，整体造价较高，并且性能的可靠性不能够得到充分的保证，因此引用范围较小。
2.2 通信规约选择要点
智能化变电站内部的网络结构由站控层网络和过程层网络，而不同的网络结果在选择通信规约时是不一样的。站控层网络规约的选择通常有两种，一种为103通信规约，这种规约使用的是传统功能的设计形式，但其互操作性表现非常不好，主要应用在要求不高，通信基础为以太网的场合中，整体的造价也较低。另一种为基于IEC61850网络的通信规约，这种规约是基于网络通信平台变电站系统面向对象设计，是构件智能化变电站的有效平台，但这种通信规约的投入太高，不过其实施性较好。过程层网络规约通常选择上述第二种，主要是因为第二种规约使用的是FT3帧格式，具有较好的实施性，并且其传输延时比较稳定。在一些比较严格的串口通信中，利用插值法完成同步，具备较高的可靠性。除上述两种通信规约外，还有IEC60044-8通信规约，这种通信规约主要面向对象设计进而构建智能化变电站，不过这种通信规约的传输延时不是固定的，并且不能够实现同步，可靠性较差，整体费用较较高。通过上述分析介绍，可以知道，如果电气二次设备为单间隔、不需要数据同步的话，可以选择第三种通信规约。
2.3 网络结构设计要点
智能化变电站的网络结构设计需要将变电站分为过程层、网络层以及架空层这三个层次，并且这三个层次都需要进行独立网络方案的设计。在这其中，过程层网络作为区分智能化变电站与传统变电站的关键部分，在实际操作过程当必须进行高度关注。现阶段，通过对性价比、可靠性以及安全性等当面进行综合考虑，在智能化变电站站控层网络设计方案选择时，应当选择以星型太网网络作为支撑。
3结语
随着科技的快速发展，相关技术的不断突破，变电站已经基本达到了智能化的水平，而通过对智能化变电站中的电气二次设计进行研究，明确其要点，就能够使设计的水平得到提升，并且，在设计过程中还应当做好相关的质量控制工作。在本文中，通过对实际工作经验的总结归纳，对智能变电站以及其电气二次设备的相关设计技术要点进行了较为详细的分析，对智能化变电站的进一步发展有一定的帮助。
参考文献
[1]钟澎.智能化变电站中电气二次设计要点研究[J].中国高新技术企业,2014(33):31-32.
[2]姜松.智能化变电站中电气二次设计要点分析[J].通讯世界,2020,27(03):136-137.