余冲1 邓玉章2 高自强2 董上义2
1内江星原电力集团有限责任公司 四川省内江市 641000
2国网内江供电公司 四川省内江市 641000
【摘要】：随着我国电力产业结构不断完善和优化，智能变电站电气二次系统的优化设计也得到了大众和关注。为了全面提升智能电网的建设质量，电力机构应当加强电网结构研究和开发，并提升变电站的灵活性，通过多元化服务应用，全面推动变电站运行安全和可靠。本文针对智能变电站电气二次系统优化设计进行研究分析，探讨优化设计内容，现将研究分析如下。
【关键词】：智能变电站；电气二次系统；优化设计研究
在工业化发展背景下，电气二次系统建设迅速。在智能化电力产业的推动下，以太网技术开放式的协议和电力信息迅速接口，全面推动了变电站的技术优化和更新，为智能变电站技术发展奠定了坚实的基础。对比传统的变电站改革，智能变电站第二次系统改革强调了数字信息化，通过电压、电流、回路设置等实现了数据科学传输，保证了站内通信的安全性和完整性。
1.分析智能变电站电气二次系统的建设要点
智能变电站自动化系统结构分析：在智能变电站自动化系统由站控、间隔、过程以及站控和网络层构成。其中站控层可以直接和后台数据交互连接，最终实现功能服务模块数据传输和信息分析。因为功能服务模块可以通过跨级间隔，因此可以控制多个层的数据资源。常见的站控层设施设备有（1）数据服务器；（2）继电保护故障；（3）智能接口设备；（4）数据通信网关等。
间隔层可以实现保护和测控操作功能，通过过程层网络和站控层网络的维护可以实现数据交互和管控处理。因为间隔层的主要设备由测控装置、故障录波装置以及电能技能装置等。
过程层是和一次设备直接连接，通过数字化的合并单元处理，可以保证多设备实现信息交互，完成信息通讯任务。过程层的主要设备有电子式互感器、合并单元以及其他智能组件等，
2.变电站自动化网络结构分析
智能变电站采用了现代化、信息集成、低碳环保等智能组合机技术，通过全站信息平台网络化、数字化、信息资源共享为基本，进而完成信息采集、测量、控制等基本功能，最终在智能调节、在线分析决策等方向发挥特色的高级功能变电站。在现代智能变电站建设中，全站的数据采集、处理数字化和资源共享都借助了通信网络的二次连接，并借助通信光缆技术取代了二次电缆，实现了信息网络的实时性、可靠性和经济性。从技术发展角度来看，正是凭借着网络技术、装置集成技术等优势，智能变电站网络结构和网络传输方式发生了明显变化，在传统的技术上发挥了经济性、实时性、灵活性等优势。
3.智能变电站的二次系统的重要功能
二次系统属于智能变电站信息集成共享和物理设备高度集成的重要体现，在通信技术的影响下，二次系统的设备整合和运行都发挥了较大的优势，实现了电源系统、合并单元和智能终端的完美融合。现将其功能分析如下。
3.1电源系统整合
先进的电源运用技术可以全面提升电力产业的运行稳定性。一体化站用电源具有极强的智能化运用优势，在保证电力稳定的同时还能够保证其经济性和完整性，最终在维护简化运行、设备稳定性运行和安全可靠性方面具有极大的优势。一体站用电源的高度网络化体现在多个子系统数据共享和连接，也有利于后期深层次的开发，进而满足数字化变电站或无人值班等多种功能需求。但是一体化占用电源对运行环境要求样哥儿，存在电源使用安全隐患，若没有及时处理和控制检修环境，也会导致设备的运行不稳定，影响一体化电源设备的运用。
3.2合并单元和智能终端的整合
从现代智能变电站运行情况开看，大多站点都采用了合并的单元和智能终端的整合，以此提升站点的技术优势。一般而言，110KV电压等级的变电站中多采用单套配置原则，并设置有合并单元和智能终端；而在220kv以上的电压等级变电站中采用双重化配置，并设置有两条独立的保护、合并单元和独立的智能终端。要求一个智能控汇柜中放6个单元设备，其布置如下图1所示。
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3.3合并单元设计优化
合并单元的主要内容和变电站的全面发展有重要关联，在整个设备的电子互感器保护和测控以及二次设备的信息交换期间，要保证所有的扩展内容要符合实际情况，如很多变电站多采用常规的互感器，没有建立常规模拟量的合并单元，通过优化合并单元，可以加设合并单元信息型号，也能够接受电子互感器的母线电压型号，实现信息交互和传输。
3.4智能终端的优化分析
智能终端属于过程层的重要设备，其作用是控制断路器间隔的所有信息。一方面智能终端可以采集模拟量，实现信息开关管理，这需要相关人员针对配置情况设置相应的点数，也可以采用强电方式采集开关量。其次，智能终端可以按照工程的灵活性科学设置点数，针对继电器输出接点容量满足实际需求。再者，智能终端具有极强的断路器控制功能，针对不同的工程需求分为三相控制和其他模式。优化智能终端可以加设信息监控和信息采集功能，通过连接一次设备以及控制柜传感元件输出信号，如感应温度、压力、绝缘、动态工作状态等，通过MMS方式上传设备的动态信息信号，最终实现信息传输。
4.信息案例研究分析
相对220v智能变电站二次系统进行优化分析，结合实际方案的特点而言，可以进行以下几点。首先，全站采用一体化电源系统，结合基层合并单元、合并终端一体化设备、智能终端设备等实现节省交换机和光缆。其次，全站采用一体化信息平台作为变电站信息交互体系，整合整个变电站自动化系统以及故障信息智障系统等内容，实现信息全景监测等功能。再者，全站录波装置通过 IEC 61850 规约接至一体化信息平台，按电压等级配置
数字式故障录波器，220kV 及主变故障录播采用双重化配置，110kV 部分单套配置。电压采样值录波通过接收 SV 报文实现，开关量录波通过接收 GOOSE 报文实现；故障录波器的中央信号以 MMS 报文形式与站控层设备通信。最后，辅助控制子站系统通过隔离装置与一体化平台的信息融合。对于依赖于外部系统的全景信息平台及分布式建模等功能本期仅实现部分功能，待外部系统或功能完善后，逐步实现其全部功能。
5.结语
综上所述，智能变电站的电气的二次优化重点在于保证变电站安全可靠运行的前提下，把传统的分散的站用电源整合为便于安装管理的一体化电源，整合了合并单元和智能终端装置，并验证了其可行性，通过上述两种系统功能的合并整合，有效的控制了工程总体投资，有效减少了运行人员的维护工作量。
【参考文献】
[1]李小芳,王华.智能变电站电气二次系统优化设计探析[J].工程建设与设计,2019(24):260-261.
[2]张玉林.智能变电站电气二次系统优化设计探析[J].科技经济导刊,2019,27(17):97.
[3]王琛.500kV智能变电站二次系统采样方案优化设计[J].科技风,2019(23):197.