論智能變電站的二次部分設計研究

鐘長發

摘 要：隨著科技的不斷發展，變電站運行過程中的智能化程度得到了較大的提高，特別是其二次部分的設計中，采用先進的繪圖軟件，在變電站一次系統電網模型的基礎上，實現了其二次裝置中ICD文件的初始化設計。這種設計方法實現了變電站二次部分的可視化設計，并且得到了其網絡物理接線圖，能夠實現對智能變電站二次系統中SCD和CID文件的自動生成，極大地提高了其自動化水平。

關鍵詞：智能變電站 二次部份設計 研究

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0076-01

智能化是目前我國電網建設中的重點內容，在其設計和運行過程中充分發揮了數字化系統的優勢，能夠實現對其運行過程的自動控制。近些年來，新技術和新能源的不斷應用，使得傳統的電力系統面臨著巨大的挑戰，計算機技術和通信技術的發展，為變電站運行過程中出現的問題帶來了生機。采用智能技術，實現變電站一次設備和二次設備之間有效融合，其運行過程中數據信息的采集、分析和控制等工作完全由智能設備來完成，極大的降低了工人和管理人員的老丁強度，且實現了整個變電站中數據信息的共享。智能技術和設備的引入能夠對變電站運行過程中的各項數據信息進行分析和處理，為電網管理中各項決策的制定提供了可以參考的數據信息，能夠實現電網的智能化控制。智能化設備和技術的引入，不但提高了變電站運行的效率，而且降低了變電站運行過程中出現的故障，為用戶提供了更可靠的用電保障。同時智能變電站能夠實現對整個電網運行情況的監控，一旦發現問題能夠及時作出正確的決策，將故障帶來的損失降低到最小。

1 智能變電站二次系統配置方案

智能變電站是以數字化和信息共享為基礎，以一次系統和二次系統的融合為目標，但是目前我國變電站技術水平還較低，無法實現其理想目標。為了提高變電站運行過程中的智能化水平，我們在光纖以太網的基礎上，對變電站二次系統的配置進行了優化。

1.1 保護配置

按照保護位置的不同可以將其分為線路保護、變壓器保護和母線保護三個部分，具體的保護方案如表1、2、3所示。

1.2 計量配置

智能變電站中通過計量模塊完成對數據的測量和計量，該模塊中的預處理數據為三態數據，其值是通過分析該模塊中的誤差量值得到的，如果忽略計算過程中算法誤差的影響，該模塊誤差值主要是互感器中產生的誤差。智能變電站設計中均采用光學互感器，其精度較高，完全能夠滿足智能變電站對計量規程的要求，且能夠完成現場和遠程兩種類型的檢驗。另外該模塊具有較好的通信能力，能夠實現對用戶傳送電量、電價以及負荷等相關功能，同時還能夠實現變電站配置的優化，保證電網運行的可靠性和安全性，保證變電站各個系統之間的運行協調性。

1.3 通信配置

目前變電站采用的配置參數跟傳統變電站中采用的通信參數基本相同，但是隨著智能變電站數量的增加，需要采集的數據量也越來越大，對通信過程中網絡系統的帶寬和可靠性提出了更高的要求，所以在未來發展過程中還需不斷優化其通信系統的配置。

2 智能變電站二次系統設計與實現

2.1 系統構成

變電站的二次系統主要包括了站控層、間隔層和過程層三個部分，其中站控層由主機、操作員站、遠動通信裝置、保護故障信息子站和其他各種功能站構成，用來實現變電站中各個系統之間的通信，并且完成對其它兩個層次以及整個變電站運行情況的監控和管理；間隔層主要由保護、測控、計量、錄波、相量測量等若干子系統組成，如果運行過程中站控層或者網絡通信失效，間隔層能夠獨立的完成對其設備的監控；過程層則由互感器、合并單元、智能終端等構成，用來完成對變電站運行電氣量的采集、設備運行情況的監控等和變電站一次設備相關的一些功能。

2.2 網絡結構

智能變電站的網絡結構根據其電壓等級的不同而不同，在設計過程中可以采用單套或者雙重配置。一般情況下220KV及以上變電站在設計過程中采用雙重化星形以太網絡，110KV變電站設計時則采用單星形以太網絡。

2.3 二次設備的配置原則

隔層設備測控裝置獨立配置時，應單套配置；繼電保護裝置的配置與常規變電站配置原則一致，220KV及以上電壓等級按照雙重化原則配置。過程層設備在配置過程中要根據其電壓等級的不同進行配置，如220KV-750KV變電站二次設備配置時，除母線外其所有智能終端均可以采用冗余配置；66KV及以下變電站二次設備則采用開關柜配置方式；110KV及以上主變壓器本體配置單套的智能終端，且智能終端分散布置于配電裝置場地智能組件柜內。網絡通信設備配置原則：220KV及以上電壓等級變電站可以采用100M端口，站控層交換機之間級聯端口采用1000M端口。如果網絡交換機之間的距離較近，且位于同一個建筑物中時，可以通過電機口進行連接，其他情況下可以采用光口進行連接。變電站過程層中采用的交換機在配置時要根據交換機之間的間隔大小進行相關配置，每臺交換機中接入的光纖數量不能夠超過16對，任意兩個智能電子設備之間進行數據傳輸的路由器數量不得超過4個。

3 結語

智能化是變電站未來發展的主要趨勢，也是電網建設的最終目標。變電站是電網建設的核心內容，也是電網智能化水平的主要影響因素，該文就智能變電站二次部分的設計進行了研究，為智能變電站的設計提供了可以參考的依據。當前變電站需要對其二次系統的架構體系不斷進行升級和改進，以實現智能變電站各項性能的高效發揮。

參考文獻

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