智能化变电站电气二次设计的要点分析

曾小园

（湖南华晨工程设计咨询有限公司，湖南 长沙 410000）

0 引 言

在科技的推动下，国内的智能化技术逐渐成熟，将智能化技术运用到智能变电站的建设中，可以让变电站的发展水平迅速得到提升。智能变电站已经得到了人们的不断关注，相关的研究也不断加强。关于智能变电站，人们已经意识到它的诸多优势，但是也发现了它的复杂性。在现阶段的技术水平下，为了让智能变电站可以保持良好运行，电气设备必须保证处于稳定状态。电气二次设计涉及到的内容很多，其中有测量控制、在线监测以及远程传动等设计内容，另有继电保护以及电压无功控制等。为了让二次设备保持稳定性以及可靠性，要注重对各类设备的标准化建设。

1 智能变电站的的特点及优势

1.1 智能变电站的特点

与常规变电站不同，智能变电站各类功能更加全面和智能化。在常规变电站中的设备不具有监测和诊断功能，但这些在智能变电站中已经充分实现。数字化变电站不断建设，成为智能变电站的主要形式，其中还涉及到安全装置、继电保护以及监控系统。智能变电站与常规变电站不同，常规变电站不仅有硬件重复配置的缺陷，而且信息传递非常不便。对于智能变电站，这些问题都会得到优化[1]。

经过相关分析可以看出，智能变电站是三层两网的形式。这种结构可以经过站控层、间隔层与过程层，以及两网即站控层以及过程层网络，进行信息的共享。智能变电站的主要优势是，将信息数字化，然后借助网络实现数据的传递，这样可以让信息实现充分共享。智能变电站有着如下十分明显的特点。

首先是常规变电站中没有过程层，而在新型的智能变电站中，是存在过程层的，同时也多了电气二次设备，促进智能变电站的技术进步。过程层可以说是对智能变电站以及常规变电站进行区分的重要因素[2]。 因此，在过程层的设计中，要注重对新技术的应用。

其次是在智能变电站中，网络化可以借助间隔层设备实现，让信息的交换效率得到提升。借助网络化的优势，智能变电站中信息的传递更加迅速和方便。

再次是智能变电站在故障诊断以及监测方面有着非常强的性能优势。因为各类的智能设备加入，添加传感器以及执行器，经过电气控制，可以让系统保持良好的运行状态。各类的设备若是出现问题，都可以被系统监测到，分析问题出现的原因，然后进行问题处理。智能变电站在故障诊断以及监测方面体现出非常明显的优势。智能变电站可以发挥出智能化优势，实现对故障的自动诊断以及处理[3]。

最后是智能变电站中的智能终端在光纤技术的帮助下，可以让终点得到衔接，以往是经过测控柜进行连接。在智能变电站的帮助下，信息的传递效率更高[4]。

1.2 智能变电站的优势

不同于常规的变电站，智能变电站有多个过程层，使得智能变电站具备了更高的数字化水平。此外，就是间隔层的网络化，让信息交换更加高效，信息交换率得到了显著的提升。智能化发展是变电站的一种趋势，当下智能变电站已经在不断发展，在电力领域受到人们的欢迎和认可。而关于智能变电站，其实人们也是保持着非常看好的态度，借助对信息技术的应用，可以让智能变电站中信息传输更加高效，实现信息的共享。在智能变电站中，有故障诊断以及在线监测的功能，可以让工作人员对智能变电站的各方面情况展开监控。对于智能变电站的故障，也可以在智能系统的支持下，实现自动诊断，从而及时采取解决措施。

2 智能变电站的电气二次设计要点

2.1 智能变电站设备选择要点

在智能变电站中，一个非常关键的环节就是要选择合适的电气设备。例如，智能变电站的开关以及电子感应器这些设备，就要进行谨慎选择。当下的智能变电站在实际的建设中，要加强网络化建设，使得二次设备促进智能变电站的稳定运行[5]。

首先是对智能开关进行选择。需要在符合实际规范需求的情况下，选择适当的开关设备。因为智能开关是否合适，关系到智能变电站的监测系统能否发挥作用，也关系到智能变电站的控制系统运行状况。同时，智能开关的应用可以提供合适的接口，可以让智能变电站的智能化水平得到明显提升。但是，智能开关也有诸多的缺陷，如成本高，维修也需要一定的费用。

其次是选择电子互感器。电子互感器分为有源式和无源式两种类型。在智能变电站的实际建设中，有源式电子互感器更多的被人接受。这主要是因为有源式互感器是借助激光的方式来进行匹配，会让电源保持更好的稳定性，而无源式互感器则不同，运用的是光学原理，需要消耗诸多成本，且这种互感器稳定性比较差。此外，立足于智能变电站的需求，选择激光匹配的方式要更加稳定，效率也会更高，更加符合智能变电站的需求和特点。

2.2 通信规约选择要点

在智能变电站的二次设计中，通常选择不同通信规约是存在差异的。其中，103规约对站控层比较适合。103规约选择的是常规设计形式，但是这种规约也有一定的不足，就是在操作方面还是没有太多的优势。103规约主要是适合于常规变电站。IEC61850规约是另外一种类型。在智能变电站的实施中，这种规约有着不错的实施性，但是也有非常明显的缺点，即成本非常高。在过程层网络中，IEC61850规约更加适用。因为这种规约运用FT3帧格式，有着诸多的优点，实施性更好，传输延时比较固定。此外，还有IEC600448规约，也是一种通信规约，针对对象设计，构建出的智能变电站各方面都很完美。但是这种规约在智能变电站中，局限性也是比较大的，传输延时不固定，同时稳定性有所不足，成本也非常高。不同的通信规约，有着不同的特点以及优势，在智能变电站的电气二次设计中，要注重对通信规约的合理选择。相对来说，IEC61850通信规约应用更多，综合性能要更好一些。

2.3 网络结构设计要点

在智能变电站的实际设计中，网络结构的设计也非常重要。通常是将智能变电站分成3个层次，站控层、间隔层及过程层，每个层次都需要设计人员结合层次所具备的特点，展开针对性设计。尤其是要注意，过程层设计是对智能变电站以及常规变电站有区分作用的一个部分，因此在智能变电站的实际设计中，对过程层设计要加强重视。在智能变电站开展网络结构设计中，要对各方面的元素进行考虑，选择成本、技术以及性能满足需求，并稳定可靠的设计方案。其中最符合各方面要求的是星型以太网结构。

3 结 论

在智能变电站开展电气二次设计中，需要注重在智能设备上的合理选择，并对通信规约以及网络结构进行合理设计。技术的进步以及经济的发展，为智能变电站的设计提供了重要的基础。为了让智能变电站设计保持非常好的水平，需要设计人员对智能变电站电气二次设计的要点足够明确以及熟悉，以将智能变电站的优势充分体现出来，为智能变电站的未来发展奠定基础。