陶佳燕 孙胜远
绍兴大明电力设计院有限公司，浙江省绍兴市，312000
【摘要】电力工业的发展将促进我国经济的发展，电力工业对我国国民的生存起着极其重要的作用。通过变电站，用户可以与电力部门紧密相连，因此变电站是整个电网稳定的关键。随着电力用户的增加和技术的革新，电力系统变得越来越复杂，人们对变电站的要求也越来越高。本文分析了基于智能变电站的智能变电站二次系统结构的设计与研究。
【关键词】二次系统的结构设计；智能变电站；电气设计
1智能变电站的含义
随着经济的发展和科学技术的进步，新能源的应用越来越广泛，对传统的电力系统提出了更大的挑战。当前，电力部门应继续提高电力系统的安全性和稳定性，因为电力系统是连接用户和电站的主要环节。为保证用户用电需求，应优化变电站结构，合理设计。随着网络技术和通信技术的发展，它们为解决变电站所面临的问题提供了一系列的解决方法，智能变电站正在成为人们关注的热点。智能变电站是智能设备与网络设备有机结合的产物。
变电站能够及时对电网进行分析，及时、安全地获取智能电网设备运行信息。智能变电站能为电网系统提供全面、实时的数据信息，并能运用科学的方法对数据进行有效的检测、计算和分析，从而更好地为电网做出正确的决策，为电网提供可靠的信息资源。变电站作为智能电网的重要组成部分，对智能电网的发展具有重要意义。
2智能变电站二次系统配置方案
随着智能变电站相应设备的优化、电力技术的发展和完善、工艺技术的进步和运行经验的积累，智能变电站的一次系统和二次系统有机地结合在一起。然而，目前各种电力技术还不能很好地集成在一起，不能真正发挥其作用。
（1） 保护和优化设备
智能变电站的保护装置包括线路保护、变压器保护和母线保护。对于主设备保护，主要实现线路保护，采用差分法和速度较快的暂态保护。变压器保护主要采用瞬时功率保护原理，可以避免开路磁涌流，从而更好地保护系统中的辅助设备。智能变电站采用具有智能决策功能的后备保护系统，可以集中处理电网中的后备信息，也可以实现信息的快速共享，有效减少通信信息量，保证信息更新速度。智能变电站的主要保护方式是将集控室的保护功能置于智能一次设备上，实现电网的保护功能。此外，为了避免混淆，简化了线路布局。同时，大大减轻了智能变电站系统的交通量和交通数据负担。变电站主控系统主要采用集中母线保护和分布式母线稳定保护。
（2） 计量配置优化设置
测量系统采用数据形式，三种形式分别是稳态数据、瞬态数据和动态数据。该方法可以实现三态数据的统一采集和标准化，突出集成测量模块的测量功能。通过对测量系统误差的分析和研究，完全忽略了误差的作用，因为电力系统中的测量误差主要来自变压器。在智能变电站系统中，经常使用大量的高技术设备，如高精度光学变压器。利用该设备，测量系统的精度可以满足测量规程的要求。并可通过设备中的变压器实现远程控制。
（3） 通信配置优化
目前智能变电站与传统变电站的通信设备基本相同，但随着电网数量的增加和系统采集数据的快速增长，对光纤通信提出了更高的要求。
3智能变电站二次系统设计与实现
间隔层设备测控装置独立配置时，应为单套配置。220kV电压等级采用继电保护就地安装时，应采用保护测控一体化装置，110kV及以下电压等级推荐采用保护测控一体化装置。继电保护装置的配置与常规变电站的配置原则一致，220kV及以上电压等级按双重原则配置。220kV变电站按电压等级分别配置故障录波装置和网络分析记录装置，主变压器单独配置。110kV及以下变电站统一配置。
66kV及以上独立设置电能表，充电网关满足相应法规规范要求。设置网络打印机，通过变电站二次系统工程师站打印变电站内所有设备的保护报警、事件、波形等数据，并在设备屏幕上取消打印机。
（1） 系统组成
变电站按功能分为站控层、间隔层和过程层。站控层主要由监控主机、远动通信设备和数据网络服务器组成，提供与主站的接口连接，实现控制间隔层和过程层。站控层是智能变电站系统中的监控管理层，可以与远程控制器进行通信，是系统的关键部分。间隔层由保护、监视、计量等各种系统组成，当系统发生故障时，间隔层可以独立完成控制工作。过程层最终将发展成为一个智能主设备，实现设备的直接数字接口。目前智能站采用的设备是一次设备+智能元件（组合单元装置+智能终端装置或综合智能装置）的组合，能够更好地监控智能变电站二次系统设备的信息和运行状态。
（2） 网络结构
双重配置保护和安全自动化配置应连接到不同的过程层。对于单一配置的保护和安全自动装置及监控装置，应连接到不同的过程层，并采用独立的数据接口方式。在设置配线配置方式时，应根据实际情况和不同电压、电气等级的要求选择合适的接线方式。常用的接线方式有双星、单星等，由于电力系统对智能变电站的维护和网络安全要求较高，智能变电站应保证网络的跳闸方式与预留的直接跳闸方式相同，特别是对于高电压等级的变电站，建议采用直接开采直接跳闸方式。
（3） 二次设备配置
对于大型变电站，在间隔层和工艺层应安装相应的开关，这是与常规变电站在配置上的主要区别。智能变电站的信息交换采用多种网络方式。如果开关因故障不能运行，可能导致系统多个时段出现问题，造成较大事故，给电力企业造成巨大经济损失。二次设备站控层主机应配置双套，保护及故障信息系统应实现信息共享，不应单独配置。对于远动通信设备，也应使用双套设备。间隔层设备配置时，测控装置应独立配置，并采用单套配置的形式。系统中的继电保护装置应与常规变电站配置相同。间隔电压不同，相应的配置也不同。在间隔层系统中还应设置网络打印机，系统需要共享信息。变电站二次系统操作人员可以快速、准确地获取信息。安装打印机后，相关人员可以方便地打印全站获取的信息，并打印出系统分析、设备运行状态和故障分析原因的警告，以便为维护人员提供参考依据，也便于信息归档。
4结束语
在智能电网建设过程中，员工应始终把智能电网建设作为智能电网建设的关键环节。因为智能变电站不仅可以为智能电网提供支持，而且可以发挥智能变电站高度集中、互动、协同的功能。为了更好地实现智能变电站的建设和优化，有必要对智能变电站二次系统的结构进行合理设计，并根据实际情况进行升级改造。本文从多方面对智能变电站二次系统的配置方案进行了探讨和分析。随着科学技术的进步，二次系统将不断优化，从而促进电力工业的发展，促进我国经济的发展。
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