智能变电站二次系统优化及应用研究

杨 杰 朱重阳 李石头

（1.国家电网许继集团，河南 许昌 461000；2.大盛微电科技股份有限公司，河南 许昌 461000）

智能技术是新时代背景下电力系统进行生产运行的重要技术，主要运用于变电站中电力数据的采集。变电站是电力系统中的核心枢纽部分，其运行能力以及安全关系着整个电力系统中电网的可靠性与稳定性。所以，对变电站进行智能化的改革是完善电力系统供电运行的关键。

1 智能变电站中二次系统的概况

1.1 智能变电站中的二次系统

智能变电站中的二次系统的主要作用是对电力系统的运行进行调节和监控，可以确保一次系统的运行安全并对其进行调节。在传统的变电站中，二次系统运行阶段缺乏完整的电流波动以及互感器电压变化的详细记录，很容易造成电网信息的混乱，并且降低了电缆的安全保障性能。智能化变电站的二次系统是电力系统中信息技术得到充分利用的体现，提升了变电站运行效率，使变电站在光电互感器以及光电通信等技术的支持下，实现了系统中有效数据信息的交流与共享。

1.2 智能变电站中的二次系统的特点

1.2.1 能够实现有效数据信息的资源共享。传统变电站二次系统不能进行有效数据信息的资源共享，但智能化变电站中的二次系统可以很好地实现这一功能。智能化变电站在进行系统操作的过程当中，可以对系统中的有效数据信息进行互换，不但能降低控制系统的操作难度，还能提升电力系统的变电运行效率，使电力系统的运行管理更具规范性和标准性。

1.2.2 能够提升系统信息管理的效率。在智能变电站进行系统数据的筛选分析过程当中，系统会以数字化的方式对数据进行采集与整理，并在动态化的管理模式当中对系统中的高进度与高密度信息进行监控，进而有效提升系统信息管理的效率。

1.2.3 能够实现设备的网络化管理。智能化变电站中的二次系统设备的运行是在网络化的模式下进行，以互联网的方式代替了传统一次系统单一、封闭的控制和调节模式。智能化变电站二次管理系统不但能够提升电力系统的运行效率，还能增加系统运行的安全系数，降低系统运行的成本。

2 智能变电站二次系统的优化与应用

智能变电站二次系统的优化涉及的内容较多，开展测控和调节工作时要注意与相应系统功吻合。

2.1 测控保护的优化

智能变电站主要由IEC61850体系构成，使保护装置和测控装置都能实现实时共享信息资源，为系统一体化的建设打下了良好的基础。在传统的变电站中，保护装置和测控装置都是独立的，使测控保护有效性得到了提高；在智能变电站中，测控保护采用了一体化的装置，其二次系统的网络结构具有更明显的智能化特征，在进行双重化配置时，测控单元通过测控保护装置收集了大量的系统链路信息，同时，自动化系统利用多重化信号完成筛选和合并操作，最终实现测控保护这一目的。

2.2 实现信息平台的一体化建设

传统变电站中变电数据由单一的采集设备进行收集，之后通过人工的逻辑判断来对收集到的数据进行系统操作，因此，对于不同功能的系统需要配备不同的系统设备，以此实现同步测量、同步检测、同步控制的系统运行目的。而智能化变电站中的数据信息能够实现控制、调节、交换、共享等方面的一体化，可以在很大程度上提升系统的综合应用功能。信息平台的一体化使变电站的信息数据实现了简化和统一，并很好地突出了基础信息数据的特征，使信息数据在信息的一体化过程中得到了调节和共享。对一次系统设备进行检测并将其与PMU信息子站、TMR 信息子站、保护信息子站进行整合，可以实现系统运行中全景数据的传输与监控一体化［1］。

2.3 对智能终端予以优化

合并单元是智能化变电站的智能化终端，是变电站中一次系统以及二次系统进行连接的核心设备，可以在二次转换电压与电流进行整合的过程中进行信息数据的收集，并将采集到的信息数据传送到系统的监控和保护装置中。另外，智能系统在需要时采取开入量措施，以此完成目标数据的收集，管理人员可以将合并单元同智能终端进行合并连接以此形成智能化的合并单元，不但能降低或者避免对信息进行重复的收集，还能提升有效数据信息的交换可能性。

2.4 进行网络的优化配置

变电站的系统稳定性与智能化操作技术的网络设计有着密切的联系，因此，智能化变电站的网络设计和配置需对变电站生产运行的可靠性和经济性予以充分的考虑，确保网络配置与设计的合理性，同时提升变电站生产运行系统在运行过程中的合理性和安全性，以此减少或避免网络交换时出现的问题。变电站运行系统中，点对点的传输方式可以由自动化的信息交换操作对数据信息的延时传输缺陷予以解决。当前，一部分智能化变电站采用是的三网合一的自动化装置，该装置可以对组合网络进行综合性的管控，但是该装置对交换机的处理能力、宽带稳定性以及通讯安全提出了较高的性能要求。就110kV 桥式接线变电站而言，点对点的传输方式较为实用；就直连方式而言，可采用自动化装置间的数据信息传输方式，这样做不但利于对信息数据延时传输进行控制，还能合理规避交换机环节出现的问题。另外，系统涉及网络组建的问题时，采用星形拓扑结构较为适宜［2］。

3 智能变电站二次系统的发展趋势

与传统的变电站相比，智能变电站不但具有管理流程较为统一和系统的优势，而且有效地保证了变电站的可靠性和安全性。当前，智能电网的应用范围越来越广，智能变电站系统的建设要求也越来越高。智能变电站在智能电网中处于核心地位，其安全运行直接关系着智能电网的有序运行。智能变电站的基本工作模式具有自动化和信息化特点，并引进了很多高端的智能设备，以更好地控制和管理电力系统。智能变电站系统以系统化和规范化的电网运作为基础，表现出了更大的自我操作和自我管理的优越性。

4 结语

新时代背景下，智能化变电站的建设需从环保节能的方向进行考虑，其优化方案需从变电站运行的技术经验出发，结合变电站的实际运作状况，来对二次操作系统进行科学、合理的优化，从而提升变电站二次系统的运行稳定性与生产高效性。由于智能化变电站中二次系统的优化工作涉及的内容较多，在进行优化时务必要对变电站的实际情况以及技术条件予以全面的考虑。

［1］关晓冬.智能变电站二次系统优化以及应用研究［J］.科技传播，2013（7）:48-49.

［2］乔耀洲，赵晓冬，孙大伟，等.关于智能变电站二次系统优化及应用分析［J］.河南科技，2013（16）:117.