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智能变电站电气二次设计策略郭俊健

发表时间：2021/7/12 来源：《建筑模拟》2021年第3期作者：郭俊健

[导读] 现阶段，智能化技术在电力行业得到的非常广泛的应用，并呈现出不错的应用成效。智能技术在电气二次设计中运用，可以实现数据的高效传输，变电站操作效率也可以大大提升，这样设备可以保持稳定运行。变电站是供电网的一部分，变电站电气二次设计可以提升设备的安全性。在此背景下，本文对智能变电站进行简要阐述，对电气二次设计问题进行分析，最后对智能变电站电气二次设计展开研究，提出一些可参考的策略，以供参考。

        中国电建集团青海省电力设计院有限公司青海省西宁市 810000
        摘要：现阶段，智能化技术在电力行业得到的非常广泛的应用，并呈现出不错的应用成效。智能技术在电气二次设计中运用，可以实现数据的高效传输，变电站操作效率也可以大大提升，这样设备可以保持稳定运行。变电站是供电网的一部分，变电站电气二次设计可以提升设备的安全性。在此背景下，本文对智能变电站进行简要阐述，对电气二次设计问题进行分析，最后对智能变电站电气二次设计展开研究，提出一些可参考的策略，以供参考。
        关键词：智能；变电站；电气二次设计

        引言
        通过对智能变电站电气二次设计展开研究，探索出一套最优电气设计方案，这对智能变电站的实践运用发展有着重要影响。作为设计人员，在对其进行设计时，要能够结合当前发展现状以及实际需求，探索出行之有效并且具有较强应用价值的电气二次设计方案，对智能变电站的稳定运行提供保障。
        1 智能变电站简介
        通过将智能技术运用到变电站当中，并和其实现有效结合，进而实现了智能变电站，为对智能变电站进行更深一步的了解，对电力生产的多样化生产需求进行满足，就需要对智能变电站有关内容进行了解。智能变电站主要涵盖：（1）智能变电站的出现主要是依托于智能技术和计算机技术的发展和普及，通过将这两种技术运用到变电站当中，可以实现变电站的智能化运行，还可以使变电站的功能得到丰富，在变电站运行过程中还可以实现对资源的有效配置；（2）对于智能变电站来说，通过对过程层、站控层、间隔层和站控层网络、过程层网络这两部分结构进行恰当运用，可以大大提升变电站的信息传输效率，还可以实现资源共享的目的，这种智能化的运用提升了变电站的应用价值；（3）智能变电站的出现并不只依靠智能技术和计算机技术，还需要借助于电气设备和智能终端等多个要素进行搭配，这样才可以实现变电站的智能化检测和诊断，可以在运行过程中对设备存在的故障进行检测，减少由于故障而造成的影响。
        2 智能变电站电气二次设计问题分析
        在智能变电站电气二次设计时，需要首先思考电气稳定性的问题。为此，设计人员在电气二次设计时，要对线路进行全面分析，这样才可避免由于线路设计不当而出现安全事故问题。为提升安全性，在设计中将安全保护装置设置在电气系统当中，当二次设计回路存在跳闸问题，可以对跳闸装置进行保护。如果变电站在运行过程中，系统内部构件出现故障问题并且保护系统出现拒动，就需要在电气二次设计时需要在机电保护装置中通过设计多个保护配置，这样才能使保护回路和其他保护装置实现独立运行，在运行过程中也不会产生相互干预问题。在设计过程中，要对存在故障的构件进行去除，这样才可以进一步提升保护装置的有效运行。如果带电站中的保护系统和光纤通讯系统存在设计问题，就会使得其无法构成完整的二次系统低阻抗平面，导致系统转换时灵敏度降低。为此，设计人员可以运用接地铜牌，利用接地铜牌将机电保护实与通讯机房进行连接，并对屏蔽双绞线和光电转换构件进行接地保护。此外，如果变电站在智能化设计过程中，出现由于设计而引发继电保护电流和电压互感器的测量设备出现异常，就会导致机电保护装置无法对设备电流和电压进行精准测量，为此，设计人员要将光电互感器替换为互感器，对二次保护和测量设备进行简化。
        3 智能变电站电气二次设计策略
        3.1 选择恰当设备
        在智能变电站电气二次设计中，对于设备的挑选尤为关键，设备是变电站运行的核心，对之鞥呢变电站的稳定运行有着直接影响。首先需要对开关、电子感应器进行选择，这些设备的选择要优先选择高性能设备，否则就会对设备运行带来不利影响，降低变电站的智能化运行水平。

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为提升智能变电站运行的稳定性，通常会采用进线网络化模式。然而在电气二次设计中会受到多方面因素的影响，所以选择恰当的设备非常重要。就比如说智能开关，咋选择智能开关时，要对变电站的情况以及开关的接口来挑选开关，这样才可以确保开关的接口合适，为变电站数字化发展提供助力，但是这种可能会增加成本投入，需要企业结合自身实际情况选择。在电子互感器选择时，要选择稳定性强的设备，这样才可以为电源安全提供保障。
        3.2 智能控制系统
        在电气二次设计中，通过设置智能电源监控，可以实现智能变电站和子电源系统的有效融合，进而构建一个系统的监控系统，可以对电气二次设备的运行情况进行动态化监督。电源控制系统可以对智能监控单元和设备通过总线进行连接，大大缩减了企业的经济投入。但是在连接时需要进行精准操作。此外，还可以借助于分布式设计进行连接。通过在总线上对电源系统单元设置控制系统，其中智能化网络端口对控制系统进行监控，这样不仅可以减轻系统的运行荷载，还可以实现系统的集成化管理，但是这样需要运用到多个设备，经济投入也会相应增加。
        3.3 对通信规选择要点进行了解
        为进一步提升智能变电站设计的应用价值，在电气二次设计方案制定时，作为设计工作人员要能掌控通信规选择要点，这样才可以在电气二次设计中保证设计效果，并提升设计的科学性。通信规选择要点主要涵盖以下几点：（1）在电气二次设计过程中，要给予过程层网络进行充分分析，可以使用IEC61850通信规以及600448，这样可以确保通信规可以满足智能变电站运行需要，并保证过程层网络保持良好运行。但是，选择这种通信规需要投入较高成本，如果投入有限制还需要谨慎选择；（2）在智能变电站电气二次设计中，为了进一步提升智能变电站的价值，在设计时设计人员可以选择针对性强的IEC60448通信规，在站控层可以选择IEC61850通讯柜以及103通信规，通过对通信规的合理配合，可以促进智能变电站朝着更高层次发展，提升变电站使用价值，并且为电气二次设计提供重要参考数据。
        3.4 组屏设计
        要想提升智能变电站电气二次设计的合理性，就离不开具有丰富专业知识以及实践经验的设计人员。设计人员借助于自己的实践经验以及创新的设计理念，在专业知识的支撑下，通过对组屏方案进行优化设计，可以提升方案的实施效果。具体来说：（1）在对组屏方案进行优化设计时，要结合组屏功能，对组屏功能进行进一完善，并且要保证功能的简单性。此外，还可以借助于分别组屏的形式，这样就可以完成对不同登记电压装置的设计，通过将这些组屏进行合并处理，可以提升组屏方案设计的有效性；（2）在主监控室要设置监控主机以及工程站等设备，并借助于通信管理机和单独组屏，通过对IEC61850设备逐渐状态的设置，可以使智能变电站电气二次设计始终保持一个良好状态，使组屏方案设计效果得到提升。
        结语
        总而言之，在智能变电站电气二次设计中，通过采用不同设计策略，可以为提升电气二次设计效果提供助力，进而提升电气二次设计的科学性和合理性，为推动智能变电站实现更高水平的发展提供保障。所以在今后电气二次设计工作时，相关工作人员要不断提升自己的专业水平、丰富自己的实践经验，在现代化设计理念的指导下，对智能变电站电气=二次设计展开研究，使设计内容更加合理化，这样才可以避免在运用过程中出现风险问题。这样一来才可以推动我国智能变电站电气二次设计的水平得到不断提升。
        参考文献：
        [1]崔丽丽.智能化变电站的电气二次设计策略[J].集成电路应用，2020，37（10）：142-143.
        [2]陈肖珂.智能变电站的电气二次设计策略[J].通信电源技术，2019，36（12）：135-136.
        [3]廖建辉.浅论智能变电站的电气二次设计策略实践思考探究[J].数字通信世界，2018（11）：253+53.