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智能化变电站的电气二次设计策略付向军

发表时间：2021/7/2 来源：《中国科技信息》2021年8月作者：付向军

[导读] 近年来，随着我国电力行业的快速发展，基于智能变电站中的电气二次设计问题已经得到越来越多人的关注。

山东电力工程咨询院有限公司山东济南付向军 250013

摘要：近年来，随着我国电力行业的快速发展，基于智能变电站中的电气二次设计问题已经得到越来越多人的关注。从目前相关技术的发展情况来看，电气二次设计中相关设备的功能逐渐增强，不仅满足复杂电力保护算法的应用要求，也能进一步提高电力系统运行的稳定性，具有显著技术优势
关键词：智能化变电站；电气二次设计；策略
        引言：在科技的推动下，国内的智能化技术逐渐成熟，将智能化技术运用到智能变电站的建设中，可以让变电站的发展水平迅速得到提升。智能变电站已经得到了人们的不断关注，相关的研究也不断加强。关于智能变电站，人们已经意识到它的诸多优势，但是也发现了它的复杂性。在现阶段的技术水平下，为了让智能变电站可以保持良好运行，电气设备必须保证处于稳定状态。电气二次设计涉及到的内容很多，其中有测量控制、在线监测以及远程传动等设计内容，另有继电保护以及电压无功控制等。为了让二次设备保持稳定性以及可靠性，要注重对各类设备的标准化建设。
        1智能变电站的的特点及优势
        1.1智能变电站的特点
        在运行过程中，与以往的变电站相比较，智能化变电站的功能更加多样化和智能化。以前变电站没有的变电站监视、控制和故障录波等功能在智能化变电站中都得到了实现。数字化变电站是一种新型的变电站，它是一种兼顾有继电保护、安全装置和相关监控系统的变电站。对于传统的变电站来说，它们不仅存在着中硬件重复配置使用的缺点，同时由于信息比较独立，无法实现传递，并且成本不低，这些缺点在数字化变电站中都得到了很好的解决。通过相应的分析我们可以得出智能化变电站的结构是“三层两网”的结构形式。这种结构形式主要是通过三层即站控、间隔和过程层，还有两网即站控层和过程层网络来实现对数字化信息的共享。它的主要优势是：成功的将智能化变电站的信息实现数字化，然后再将数字化信息通过网络来进行传递，从而来实现相关信息的共享。与传统的变电站相比，智能化变电站的特点更加明显，将这些特点总结为以下四个方面。（1）在以前的变电站中并没有设置过程层，而智能化变电站则增加了这一设备，也就是智能化变电站通信网络中多了次电气设备，这一改变将智能化变电站数字化技术向前推进了一大步。（2）网络化在智能化变电站间隔层设备中的成功应用，提高了信息交换的效率。（3）智能化变电站提高了在监测和诊断两个方面的性能优势，这是由于智能化变电站中加入了很多的智能化设备，比如说电子、传感和执行器等，在这些智能化设备的控制下，保障了系统的正常运行。（4）除了在智能化变电站间隔层设置了智能终端，同时还将智能终端设置在了一次设备上，并且使用光纤通信将这两个智能终端进行了有效的连接（而以前是通过测控柜电缆连接的）。另外电气回路连接出现在测控装置与智能终端之间。
        1.2智能变电站的优势
        不同于常规的变电站，智能变电站有多个过程层，使得智能变电站具备了更高的数字化水平。此外，就是间隔层的网络化，让信息交换更加高效，信息交换率得到了显著的提升。智能化发展是变电站的一种趋势，当下智能变电站已经在不断发展，在电力领域受到人们的欢迎和认可。而关于智能变电站，其实人们也是保持着非常看好的态度，借助对信息技术的应用，可以让智能变电站中信息传输更加高效，实现信息的共享。在智能变电站中，有故障诊断以及在线监测的功能，可以让工作人员对智能变电站的各方面情况展开监控。对于智能变电站的故障，也可以在智能系统的支持下，实现自动诊断，从而及时采取解决措施。

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        2智能变电站的电气二次设计要点
        2.1电气设备的选择要点
        对于智能化变电站电气二次设计工作来说，其首先要做的就是选择合适的电气二次设备。就目前的电气二次设计工作而言，技术人员经常会进行进线网格化，这样就能够为系统提供更加有效的智能化支撑，进而保障系统的稳定运行。（1）在进行智能开关选择时，技术人员一定要根据电力系统的实际情况进行选择。与普通的开关相比，智能开关具有突出的优势，能够促进电力系统的稳定运行。而智能开关型号的选择不仅会影响智能变电站的监测功能，同时还会影响系统的智能控制功能。技术人员还应该合理使用智能开关，智能开关的使用本身就能够提升系统的智能性，只有合理运用才能够发挥出智能开关的最大价值。（2）如果在智能化变电站中使用普通的开关，虽然能够提供数字化接口，但是无法实现在线监测功能，影响电力系统的稳定运行。（3）技术人员在进行电子互感器选择时，总是会面临这样的问题，即选择有源电子式互感器还是选择无源使电子式互感器。经过调查与分析能够知道，大多数技术人员都偏向于选择有源式电子互感器。因为有源式电子互感器能够通过激光的方式进行匹配，进而不断提升电源的稳定性。
        2.2通信规约选择要点
        在智能变电站的二次设计中，通常选择不同通信规约是存在差异的。其中，103规约对站控层比较适合。103规约选择的是常规设计形式，但是这种规约也有一定的不足，就是在操作方面还是没有太多的优势。103规约主要是适合于常规变电站。IEC61850规约是另外一种类型。在智能变电站的实施中，这种规约有着不错的实施性，但是也有非常明显的缺点，即成本非常高。在过程层网络中，IEC61850规约更加适用。因为这种规约运用FT3帧格式，有着诸多的优点，实施性更好，传输延时比较固定。此外，还有IEC600448规约，也是一种通信规约，针对对象设计，构建出的智能变电站各方面都很完美。但是这种规约在智能变电站中，局限性也是比较大的，传输延时不固定，同时稳定性有所不足，成本也非常高。不同的通信规约，有着不同的特点以及优势，在智能变电站的电气二次设计中，要注重对通信规约的合理选择。相对来说，IEC61850通信规约应用更多，综合性能要更好一些。
        2.3网络结构设计要点
        在进行网络结构设计的过程中，我们会将智能化变电站分成三个层次来进行，这三个层次分别是过程层、网络层及架空层。对于每一个层次，设计人员都需要根据其特点来进行分别设计。特别需要注意的是，对于过程层的设计，是对智能化变电站和传统变电站进行有效区分的重要组成部分，所以，我们在实际的设计过程中，要提高对它的重视。当前，当我们在选择智能化变电站站控层网络设计方案时，要综合考虑多种因素，选择成本最低、最科学合理同时也最稳定可靠的方案，其中最符合条件的就是以星型太网网络为支撑。
        结语
        在智能变电站开展电气二次设计中，需要注重在智能设备上的合理选择，并对通信规约以及网络结构进行合理设计。技术的进步以及经济的发展，为智能变电站的设计提供了重要的基础。为了让智能变电站设计保持非常好的水平，需要设计人员对智能变电站电气二次设计的要点足够明确以及熟悉，以将智能变电站的优势充分体现出来，为智能变电站的未来发展奠定基础。
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,2019(33):31-32.
[2]王颖.智能化变电站中电气二次设计关键点分析[J].通讯世界,2020(21):206-207.
[3]陈晓琼.探究智能化变电站中电气二次设计的要点[J].通讯世界,2020,26(09):251-252.
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