智能變電站二次系統的優化設計及應用研究

井洪德

摘 要：如今時代的腳步正在前進，而經濟與科技也得到了快速的發展，進而提升了我國的智能化技術水平。隨著智能化技術在電力供電系統中的廣泛應用，刺激了經濟的巨大增長，并且還推動了生產力的發展。此外，變電站二次系統運行的情況直接決定了我國經濟的發展趨勢。并且供電系統中的關鍵與核心就是智能化變電站二次系統，其功能繁多且作用巨大，能在一定程度上提升二次系統自動化的工作效率，進而能夠有效的控制供電系統，并以智能變電站二次系統的調試方法為主要環節對其進行研究分析。

關鍵詞：智能；變電站；二次系統；優化設計；引用研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.159

1 課題背景及研究意義

電力行業在一定程度上推動了國民經濟的發展，而變電站就是給發電和用戶提供聯系場所，并且確保電網的安全、穩定工作。隨著我國社會經濟的發展，電網規模的不斷擴大、結構越來越復雜。而此時，許多電力企業都要面臨相同的問題，就是要考慮如何確保電力系統電能分配和傳輸的穩定、可靠性，并延長增長系統運行的期限，進而提升運行管理的自動化水平。

如今我國特高壓建設已經邁進了實用化階段，系統也逐漸開始利用新型能源電力。而現在社會對電網系統提出了更高的要求，包括其運行時的安全穩定性以及對智能電網支撐節點的變電站，要進一步實現智能設備間的互聯互通，給用戶提供更全面的服務。

2 智能變電站二次系統的設計方法

2.1 常規變電站二次設計的特點

大多數常規變電站二次系統施工圖設計的步驟如下：廠家按照技術協議的標準提供相關的設計資料圖紙給設計院，設計院會嚴格遵循相關設計制度和設備機理來設計二次系統的端子排圖以及原理圖等施工圖，完成設計工作后就會將圖紙交給施工單位；施工單位再將設計圖進行接線，再完成相關的查線驗證后，才能開始設備調試工作。在許多的常規變電站中，不僅會有少量的設備原理圖，而且還會有大量屏柜的端子排圖。現在我國的設計院大多數是都利用軟件進行設計圖的制作，也是利用繪圖軟件將不同廠家的不同裝置間進行端子排的聯系，但是這樣操作很容易會出現失誤。

2.2 基于IEC61850規約的智能變電站的二次設計特征

如今基于IEC61850規約的變電站的二次系統基本都是利用光纜、屏蔽雙絞線來保持聯系，而傳統、落后的電纜硬接線聯系就大幅度減少，導致電纜硬接線往光纖網絡化虛端子的方向發展，其整體模式由實回路轉化為虛擬信息流。

智能變電站的二次接線不僅有直流電源電纜、交流動力電纜，而且還有尾纜和光纜，并且大多數連接都是用到尾纜和光纜。一定要分配好設計院與設備供應商以及系統集成商各項所要負責的任務、工作。在設計二次施工圖的過程中，設計院與二次設備廠家相當于是一個整體，二次設備廠家需要提供能力描述文件給設計院，設計院再按照相關規格文件將系統規格文件以及文件生成全站系統配置文件轉化為智能設備實例配置文件，下載安裝到設備，才結束了整個智能變電站的配置。

2.3 智能變電站二次虛回路的設計

智能變電站的核心要素就是二次系統。其與常規變電站相比，智能變電站二次系統產生的主要變化在以下幾個方面：

在常規的變電站中，是利用電纜連接來傳送信號的，電纜與信號的關系一一對應；而在智能變電站中，信號逋網絡在智能裝置之間傳送，但是電纜、光纜只可以反映出設備物理上的連接關系，并不能放映出真實功能互操作、互通的關系。此外，在常規變電站中智能裝置以及其功能也有對應的關系，即智能裝置的功能就直接決定了起產品型號、版本及其功能的配置情況；但是在智能變電站中，智能裝置起到的作用就相當于一個運行平臺，通過裝置不再反出功能的配置要求，功能相當于是一個可以靈活部署的軟件實例，因此一定要多留意軟件的詳細信息及其型號。

3 智能變電站二次系統的工程應用

3.1 故障檢測

在智能化變電站二次系統中，智能設備可以監測整個電站的情況，進而保證變電站內所有的設備可以順利、安全、科學的運行。在智能化變電站中，可以得到電網運行的詳細信息，包括其動作信息及信號回路、所有智能電子裝置IED的故障和狀態。此外，智能化變電站有一個十分明顯的優勢，其能自動、全面的監控設備的狀態以及特征量的采集。其次，智能変電站二次系統可以通過計算機技術及時發現電氣工程內裝置出現的問題，智能化設備還能在故障發生時做好記錄，最大程度上減少檢査故障所花費的時間，并且在一定程度上保證了智能化裝置運行的安全性、可靠性。

3.2 繼電保護系統的調試

繼電保護設備在智能變電站二次系統中占據十分重要的位置，其在一定程度上保證了變電站二次系統的安全運行，因此一定要重視繼電保護系統的可靠性。隨著我國的科學技術發展，為了保證系統工作運行的安全性和可靠性，就要選用科學合理的繼電保護裝置，來保護系統的運行。當電力系統中的線路、發電機等電力元件以及電力系統本身出現問題并其二會影響電力系統正常運行時，繼電保護裝置可以及時發出警告信號通知運行的值班人員，從而給二次系統供電的正常運行提供保障。此外，智能化變電站還能使用先進的技術，模擬繼電保護系統的模型，進一步為繼電保護系統的各項功能進行檢測，并將檢測出得問題利用計算機在屏幕上顯示出來，給日后的檢修工作提供數據。

4 結語

綜上所述，如今全球面臨著能源危機、環境污染和溫室效應等問題，但是隨著電力市場化進程的擴大，人們對電能可的各項要求也逐漸的提升，確保智能電網的建設符合人與自然協調生活的理念，進而加快電力系統的革新以及審計，并促進消費者與電網管理者間的互動。在我國不斷加深智能電網建設的過程中，變電站負責提供交流空間給電廠和用戶，由此可以得出，才能開展智能電網建設。

參考文獻：

[1]倪敬敏，何光宇等.美國智能電網評估綜述[J].電力系統自動化，2010，8（04）：67-69.

[2]高翔.智能變電站技術[M].中國電力出版社，2012.

[3]周和.智能變電站的設計及其應用[D].北京：華北電力大學，2011.