智能化变电站电气二次设计的要点分析

发表时间:2021/7/9   来源:《中国电业》2021年8期   作者:宁国标
[导读] 目前,电力行业的竞争越来越激烈,对电力的需求也越来越大。
        宁国标
        清远市电力规划设计院有限公司  广东省清远市  511500
         【摘  要】目前,电力行业的竞争越来越激烈,对电力的需求也越来越大。想扩大电力必须提高营销,提高自己在电力调度运行中的电力技术水平,智能变电站二次系统设计、工作人员必须按照变电站运行状态,提高整个系统的安全,积极落实责任制度,合理使用制度,有效的节约资源,提升转换效率和企业的经济效益。在此基础上,本文探讨了智能变电站二次电气设计的要点。
        【关键词】智能化;变电站;二次设计
        引言:在智能变电站的二次电气设计中,应注意智能设备的合理选择、并对通信规约以及网络结构进行合理设计。技术的进步和经济的发展为智能变电站的设计提供了重要的基础。为了保持智能变电站的设计水平非常好,有必要用足够明确和熟悉构建智能变电站的电气二次设计,让变电站智能充分展示和未来智能变电站的发展奠定基础。
一、智能变电站的特点
        整个变电站的使用过程和其他传统变电站进行比较的话,可以发现,现如今的智能化变电站能够更加多样的、智能的变化。通过先进的技术和智能化设备,变电站进一步地将整个系统内的数据监控、控制以及设备故障录波功能。数字化的智能化变电站是一种新型的变电站,同时集中了许多智能化的优点,将继电保护、安全设备的相关监控统一于一体。这一点在以往的变电站中,其中系统的硬件配置核心维护是一个重要的点,另一方面还在于信息的交互环节会存在一些无法进行上传的缺点,如此一来就会造成多余的成本浪费。对于智能变电站,这些问题都会得到优化。
        经过相关分析可以看出,智能变电站是三层两网的形式。这种结构可以经过站控层、间隔层与过程层,以及两网即站控层以及过程层网络,进行信息的共享。智能变电站的主要优势是,将信息数字化,然后借助网络实现数据的传递,这样可以让信息实现充分共享。智能变电站有着如下十分明显的特点[1]。
        首先是常规变电站中没有过程层,而在新型的智能变电站中,是存在过程层的,同时也多了电气二次设备,促进智能变电站的技术进步。过程层可以说是对智能变电站以及常规变电站进行区分的重要因素。因此,在过程层的设计中,要注重对新技术的应用。
        其次是在智能变电站中,网络化可以借助间隔层设备实现,让信息的交换效率得到提升。借助网络化的优势,智能变电站中信息的传递更加迅速和方便。
        再次是智能变电站在故障诊断以及监测方面有着非常强的性能优势。因为各类的智能设备加入,添加传感器以及执行器,经过电气控制,可以让系统保持良好的运行状态。各类的设备若是出现问题,都可以被系统监测到,分析问题出现的原因,然后进行问题处理。智能变电站在故障诊断以及监测方面体现出非常明显的优势。智能变电站可以发挥出智能化优势,实现对故障的自动诊断以及处理[2]。
二、智能变电站设计概述
        所谓的智能变电站设计,绝对不是一朝一夕可以完成,它需要耗费相关工作人员大量的时间与精力。故而变电站的设计绝非易事。在进行变电站的设计之前,首先要对变电站的项目设计,做一个深入的考虑,在确定了项目开设的意义与作用之后,要对整个项目开展的可行性做一个简单的研究。倘若有关部门对该项目的可行性并无异议,则可以进行相应的文件办理,根据办理好的文件开始初步的设计,也就是一次设计。

初步设计之后,有非常严格的评审阶段,在整个评审阶段,相关工作人员会再一次对项目的立意、性质与类型、运作模式以及维护模式等做一个细致的了解。倘若评审通过,那么整个项目的设计,也就是智能变电站的设计,也就进入了后半阶段,也就是二次设计的阶段。在这个阶段中,相关的工作人员要进行施工图的招标设计,与此同时要对所选用设备、仪器等物资进行招标。在招标决定之后,有关部门与招标对象就要立马确定施工设计图。设计图一旦确定下来,就可以马上进行动工了[3]。
三、电气二次设计要点
3.1 智能化变电站设备选择要点
        在智能变电站中,一个非常关键的环节就是要选择合适的电气设备。例如,智能变电站的开关以及电子感应器这些设备,就要进行谨慎选择。当下的智能变电站在实际的建设中,要加强网络化建设,使得二次设备促进智能变电站的稳定运行。
        首先是对智能开关进行选择。需要在符合实际规范需求的情况下,选择适当的开关设备。因为智能开关是否合适,关系到智能变电站的监测系统能否发挥作用,也关系到智能变电站的控制系统运行状况。同时,智能开关的应用可以提供合适的接口,可以让智能变电站的智能化水平得到明显提升。但是,智能开关也有诸多的缺陷,如成本高,维修也需要一定的费用。
        其次是选择电子互感器。电子互感器分为有源式和无源式两种类型。在智能变电站的实际建设中,有源式电子互感器更多的被人接受。这主要是因为有源式互感器是借助激光的方式来进行匹配,会让电源保持更好的稳定性,而无源式互感器则不同,运用的是光学原理,需要消耗诸多成本,且这种互感器稳定性比较差。此外,立足于智能变电站的需求,选择激光匹配的方式要更加稳定,效率也会更高,更加符合智能变电站的需求和特点[4]。
3.2 通信协议选择要点
        以往来说,智能变电站在二次电气的设计过程中,所涉及到的通信架构和通信协议也是不一样的。103 通信协议更适合站控层网络,103 采用传统的功能设计形式。另一方面来讲,通信协议也会具有一些不够完善的点,例如系统运行的过程中,这套通信协议的缺点就会展现出来,其核心特点主要应用于一些成本比较低的变电站系统中。IE C61850 作为通信协议的另一种选择,在实现上具有很大的优势,但其缺点是需要大量的人员。进程层网络协议更适合于第二层网络协议,因为后者采用FT3 帧格式,具有实现性能高、传输时延固定等诸多优点。此外,还有IE C 60044-8 通信协议的形式。对于这种通信协议的使用,主要是针对对象的设计,使智能变电站更加完善。然而,这种通信协议在使用时有很大的局限性[5]。
3.3 网络结构设计要点
        在所有的网络结构当中,智能变电站还包括很多的结构层次,其中主要分为三层网络结构,即:过程层、网络层和架空层。设计师在分析每一层的时候,必须根据实际的状况,依据每一层结构的架构,特点,还有细节需求,进行详尽的规划设计。尤其是网络层,这是非常重要的,在整个智能变电站结构中发挥着十分有意义的作用,是其中的核心。所以在实际设计过程中应予以重视。现在来讲,智能变电站在整体的规划设计当中,网络层的方案一定要慎重详细认真,应考虑多种因素,选择成本最低、最科学、最合理、最稳定可靠、最合格的方案,采用星型以太網支持[6]。
结束语:
        对于智能变电站中的电气二次设计,工作者应注重对智能设备的选择,同时对通信规约及网络结构的选择也十分重要。在利用当下社会科学技术的基础上,完善传统型变电站的基本优势,掌握二次设计的智能化要点,对设计质量作出有效控制方案,才能为智能化变电站的建设提供保障。
参考文献:
[1]林玲莉.智能化变电站中电气二次设计的要点分析[J].中国设备工程,2019,
[2]柯洪勤.装配式智能变电站电气二次设计方案研究标准[J].中国标准化,2015,
[3]王平.探索智能化变电站中电气二次设计的要点[J].建材与装饰,2017.
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