智能化变电站中电气二次设计要点分析.doc

1、1智能化变电站中电气二次设计要点分析摘要：本文以智能化变电站电气二次设计作为研究对象，针对智能化变电站电气二次设计过程当中的相关工作要点，展开了较为详细的分析与阐述，希望能够为后续同类工程作业的开展提供一定的参考与借鉴。关键词：智能化变电站 电气二次设计 分析 在现阶段的技术条件支持下，对于智能化变电站而言，其正常运行过程当中所涉及到的二次设备主要包括以下几个方面：第一，继电保护装置；第二，防误闭锁装置；第三，远承传动装置；第四，故障录波装置；第五，测量控制装置；第六，电压无功控制装置；第七，同期操作装置；第八，在线状态检测装置。以上装置均需要实现标准化运行，以保障二次设备系统操作的可靠性与安

2、全性。在此基础之上，二次设备不再出现与常规功能装置相重复的 I/O 现场接口，而是建立在对网络系统加以运用的基础之上，实现对变电站二次设备运行状态下相关数据资源的充分共享。从这一角度上来说，做好智能化变电站电气二次设计工作，对于保障变电站运行质量而言是至关重要的。本文即针对以上相关问题做详细分析与说明。 1 智能变电站的综合优势分析 对比常规意义上的变电站而言，智能化变电站核心的优势在于：增设了过程层作为结构支持，将数字化变电站所依赖的通信网络与一次电2气设备充分融合，从而使得整个变电站在实际运行过程当中的数字化水平得到了极为显著的发展与提升。不但如此，对智能化变电站而言，间隔层当中所涉及到的

3、相关设备能够实现网络化，在此种技术支持下，数字信息能够直接进入到站控层的交换机当中，省去了传统意义上，网络结构方案下接口装置的运行步骤，达到了提高信息交换使用效率的目的。在此基础之上，由于智能化变电站能够面向系统提供智能化的开关装置，同时能够兼具控制设备的相关运行功能，在有关整个变电站正常运行状态下，在线监测作业以及故障诊断作业方面所表现出的优势更加的突出。还需要特别注意的一点是：智能化变电站针对间隔层以及一次设备均设置了与之相对应的智能化终端装置，并通过光纤线路实现终端与终端之间的可靠互联。通过此种方式，能够省去传统变电站运行系统下存在的电缆进线线路连接方案，提高了整个变电站的运行实效性与可

4、靠性。 2 对智能设备的选择要点分析 从智能化变电站电气二次智能设备的选择角度上来说，所涉及到的二次设备主要包括电子式互感器装置、智能开关、以及二次设备这三个方面。对电气二次设备展开进线网络化建设的最根本目的在于：更好地与整个智能化变电站的运行发展需求相适应。但，结合实践工作经验来看，对于智能开关以及电子式互感器装置而言，其在设计与选择的过程当中仍然存在以下几个方面的问题值得关注：第一，对于智能开关而言，选择过程当中，可以选择理想智能开关或者是建立在传统开关连接方式基础之上的智能终端开关模式。其中，对于理想智能开关而言，实际应用过程当中最主要的特点体现在：其对于在线检测功能以及智能控制功3能的

5、支持。同时，理想智能开关还能够面向整个变电站提供相应的数字化接口，因此智能化水平相对较高。但，从维修以及投入资本的角度上来说，资金开支相当大，在可操作性方面存在一定的缺陷；第二，针对传统开关而言，在将其与智能终端相互连接的过程当中，虽然能够提供相应的数字化接口，但由于丢失了在线监测的功能支持，因此在智能化水平方面存在一定的缺陷。但，由于此种接入方案下的可靠性水平相当高，投入资本费用相对较低，因而在现阶段的实践工作当中得到了广泛的应用；第三，从电子互感器的角度上来说，可以选取有源或无源性的电子式互感器装置。其中，对于前者而言，这种互感器装置主要是指具有低功率线圈的电磁式电流互感器装置，其运行过程

6、当中的特点体现在：能够实现需要电源与电子电路的匹配，通过激光的方式，解决在电源稳定性方面存在的问题，因而得到了比较广泛的使用。而对于后者而言，由于其是建立在光学传感技术基础之上实现电子互感装置，费用较高，且可靠性水平无法得到保障，因而现阶段比较少采用。 3 对通信规约的选择要点分析 在智能化变电站内的网路，可以分为站控层网络或者是过程层网络，针对不同的网络要选择不同的规约。站控层网络可以选择 103 规约，这种规约主要是采用传统的面向功能设计形式，其主要的缺点就是互操作性较差，主要是针对一些要求较低的以太网通信使用，并且费用较低。另外一种 IEC 61850 网络舰约主要是基于网络通信平台的变

7、电站自动化系统面向对象设计，是一个构建数字化变电站的理想平台，但是费用较高，优点是可实施性较好。过程层网络的规约选择，可以选择后一种规4约，这种规约形式主要采用 FT3 帧格式，具有较好的实施性以及传输延时固定的特点。对于要求较好的串口通信有较高的实用性，可以使用插值法来实现同步，具有较高的可靠性。还有一种规约形式就是 IEC 60044-8 规约，主要是面向对象设计的构建数字化变电站的理想平台，其特点就是传输延时不固定，不可以自同步，并且可靠性较差，但是费用却较高。根据上面的各种论述可以看出，对于单间隔并且不需要进行数据同步的二次设备可以选择第三种规约。 4 对网络结构的设计要点分析 对于智

8、能化变电站而言，在网络结构的设计过程当中，需要分别将其划分为过程层、网络层以及架空层，以上相关网络均需要独立进行相关方案的设计。其中，对于过程层网络而言，由于其是智能化变电站与传统意义上变电站网络设计方案中加以区别的核心元素，需要在具体操作中加以重点关注。而现阶段，基于对经济性、合理性、可靠性等相关因素的考量，在有关站控层网络设计方案的选取方面，建议采取星型以太网网络作为支持。 5 结束语 结合实践工作经验来看，对于智能化变电站而言，智能化变电站架构设计最根本的目标就在于：建立在 IEC 61850 通信协议的基础之上，构建能够覆盖信息采集、信息传输、信息处理及信息输出在内的数字化变电站运行系

9、统。通过此种方式，能够有助于整个变电站技术创新目标的实现，因此，从这一角度上来说，在电气二次设计过程当中，除需要关注对智能设备的选择以外，还需要将5有关通信公约的选择以及网络结构的设计作为电气二次设计中的重要内容，并加以关注。总而言之，本文主要针对智能化变电站中，电气二次设计的相关操作要点进行了简要分析与说明，希望能够引起各方工作人员的特别关注与重视。 参考文献： 1 郑光伟，张全胜，牛聚山等.蒲石河抽水蓄能电站电气二次设计J.水力发电，2012，38（5）：68-71. 2王春成，游复生，邓小玉等.贺州变电站串联补偿工程电气二次设计综述J.陕西电力，2010，38（12）：50-54. 3崔海鹏，韩本帅，张涛等.风力发电系统中 SVG 的电气二次设计应用实例J.科技信息，2011（25）：733-734. 4杨然静.浅析北京地区城市变电站电气二次设计模式C./中国建筑学会 2007 电气安全技术研讨会论文集，2007：71-75.