电网二次系统智能化建设及改造效果研究

◎黄平湖 张勇 陈华胤

本文针对电网二次系统智能化建设以及改造的要求进行分析，提出有针对性的改造设计方案，以此来达到良好的效果。推动电网二次系统智能化的建设和改造，有利于电力行业的稳定发展，满足人们日常用电需求，实现电力行业经济效益的稳定增长。

随着经济的快速发展，我国在用电方面已经相继取得了一定的发展成效，同时人们日常生活质量和水平的提升，对用电提出的要求也越来越高。电网建设的整体规模逐渐扩大，信息化水平也在不断提升，无形当中对电网智能化提出的要求一直在提升。在这种大环境背景下，国家电网公司逐渐将“坚强智能电”的概念作为发展的主要方向和趋势，在电网的建设中，变电站的智能化建设以及发展具有至关重要的影响和作用。智能化电气的建设和发展，在整个变电站的自动化领域中具有实质性意义，尤其是针对机电一体化等各类设备，可以实现快速的信息收集、传输以及智能化处理，以此来保证供电等各项活动的顺利实施。

一、电气二次系统智能化建设及改造的要求

1.保护配置要求。通常情况下，继电保护设备在选择以及具体应用时，一般都会以就地安装为主。此时，应当选择和利用电缆跳闸的方式，对测控一体化设备起到一定的保护作用。同时，可以直接其合理的应用到220kV以及220kV以下的电压中将分布式保护设施直接应用在母线、对应的变压器保护装置中，需要注意的一点就是，子单元可以直接在室内完成就地装配等一系列的操作。主单元与子单元相互之间在连接时，大多数情况下都是以光纤为主。在上述的装置设置以及安装中，必须要提前做好一系列的前提准备工作，尤其是位置的指示灯、警告信息等，针对液晶显示器当中配设没有明确的部分，要立即采取有针对性的对策，对其进行合理的调试，以此来保证保护配置要求的落实。

针对220kV以及以上的电压继电保护、与其相对应、机油关联性的网络、各种不同类型设施等实现装配时，应当按照双重化的基本原则落实。具体操作中，必须要保证两套保护的电压采样数值，全部都是来自于MU，同时其自身要处于相互分离的状态。双重化的装配MU应当在电子式互感器的基础上，实现相互呼应，以此来保证两套单独二次采样系统的有效落实。装配保护通常都会选择以GOOSE网络为主，同时要严格按照相互分离的基本原则，也就是其中某一个网络一旦出现问题，另外一个仍然可以持续性的工作。

2.自动化系统要求。在实践中直接将功能逻辑作为出发点，以此为基础，有利于实现变电站系统的合理划分。首先，站控层，该层中主要是以主机、远动通信设备以及故障信息系统的保护装置等这些基本内容为主，其主要目的就是为了实现对所内工作人机互动界面的有效供应。其次，间断层主要是指二次子系统在构建以及具体应用中，其自身一直以来都是该结构的基本单元。也就是在实践中站控层、网络之间都无法将其自身的任何效用充分发挥出来，但是仍然可以单独对本层对应的设施展开有针对性的监督和控制。除此之外，过程层，当中主要是以合并单元、电子式的互感器等一系列的零部件等为主，有利于实现与一次设备相互之间的有效关联，最终实现对整个设备运行情况实时有效的监测和控制。

3.其他二次系统要求。在实践中，全站公用的时间同步系统在构建以及具体应用中，必须要结合现实，将其直接装配在全站时间的同步系统变电站当中。需要注意的一点就是，主时钟的装配必应当呈现出双重化的特点，北斗系统以及GPS规范的授时信号等都能够在实践得到广泛应用。站内现有的全部设施，对精度的整体需求普遍都可以直接通过时钟同步精度、守时精度等来实现。整个站控层设施应当选择利用SNTP的对时方法进行操作。

二、电气二次系统智能化建设及改造设计方案

1.自动化系统。与实际情况进行结合后，发现与普通的变电站监控系统相比，智能变电站站控层网络在构建以及具体应用时，尤其是在信息系统的资料数量方面具有非常明显的优势特点。网络流量通常处于饱和状态时，一直都可以保持在百兆带宽的三成类。根据相关数据，思量到对应的间隔层交换机，在与整个站控层交换机进行接进时，通常都需要借助千兆光口来实现合理的控制。本项目在具体操作中，通常上述的两层交换机装配是两者都是以24百兆电口为主，但是后者是6光口，数量为2，而前者则是为2光口，数量则为8。220kV、110kV的保护、保护出口依据点对点，以此来完成一系列的装配。如表1所示。

表1 220kVGIS间隔层网络端口数量统计

与具体的统计数据进行结合分析时，发现在220kV的过程层GOOSE交换机、A网、B网等方面，会使用到的交换机安装数量分别为6、3、3个。需要注意的一点就是，每一个较及的百兆光口数量都是16个，这些交换机中只有1台会将其核心作用发挥出来，如表2所示。

表2 110kVGIS间隔层网络端口数量统计

与上述提出的装配要求进行结合分析时，发现DL/T860标准的三层两网架构，可以直接在本站中变成现实，实现网络的最佳化装配目标。在实践中，借助对变电站自动化系统当中各种目标，有利于实现一致性模型科学合理的构建和应用。以此为基础，可以直接选择面向与网络构造、对象技术相互之间分割的通信服务接口，这样做的根本目的是为了保证各设施相互之间在运行时的运行性有所提升。在各制造商对应的设施之间，可以实现有效连接，进而促使变电站的自动化技术水平有所提升，保证整个运行过程的安全性、可靠性。

2.一体化信息平台和高级应用。一体化平台在构建以及具体应用中，其自身的各项功能作用在具体发挥中，有利于得到充分的展示和应用。任何子系统在使用时，都不会存在单一的服务器，其他各种不同类型的资料等，基本上都是直接借助智能部件、平台等展开直接性的交换。与此同时，该平台在应用时，通常都会以程序化的互防性能作为其中的主要依据，全站并不需要对模拟图版进行构建，同时有利于在实践中为其提供可靠的数据信息给予支持，实现高级应用。在这一基础上，可以直接在站端实现数据的集成化、规范化，对所有的子系统都可以实现有效的整理和合并。通过这种方式在其中的合理应用，有利于促使站内所有应用一体化装配、可视化显现在站控层的后台，逐渐落实到实处。

三、电气二次系统智能化建设及改造效果

1.电气二次系统智能化建设和管理改造的具体操作。（1）组织结构与作业流程的建设和改造。与目前我国经济发形势进行结合分析时，发现在实践中我国经济一直以来都处于持续升温的状态，电网的发展也相对比较乐观。变电站的数目一直以来都在持续上升中，如果在运行管理控制中，仍然是利用过去人力值班的方式为主，那么势必会直接影响到整个发展，与目前新时期背景下的发展需求也不匹配。无人值班变电站的发展已经逐渐成为一种必然的趋势，集控站在实践中可以将其自身的作用充分发挥出来。以此为基础，有利于借助各种不同的先进技术手段、全新材料等，打破目前变电组织构造过于简单等问题，如图1所示。

图1智能变电站管理流程示意图

与新时期背景下智能变电站的建设以及发展现状进行结合分析之后，要针对目前作业现场的具体操作，与规范化标准和要求进行结合，保证生产活动的有序开展。同时，要对现有的指南性文件等展开合理的编制，保证管理系统和应用系统的同时构建，以此为基础，有利于实现电力流程现场运行活动的细化、量化，保证实时有效的控制。实践中，要针对所有的作业控制标准流程，对作业规划、预备等多个环节和组成部分进行客观分析，以此来保证对应运作方式、流程等各环节工作的全面展开。

（2）安全生产设计。变电操作、保护等一系列工作，与电力设备相关的保护、故障解决等各项工作之间存在着密切的联系。所有的管理工作中，势必都会包含在安全生产体系中，因此，本研究提出要在现场作业指导书的树立中，严格按照现有电网公司的所有准则和要求进行划分。

（3）规章制度设计。要想保证电气二次系统智能化改造和升级的效果，必须要结合现实要求，积极采取有针对性的对策，保证垂直一体的规章制度体系在构建以及具体应用中的有效性，将其看作是智能变电站首选。通常情况下，市供电局的监测以及考核工作，基本上都是直接由省级单位和公司来完成，前者下属的所有分局，都应当结合现实要求，适当的展开一系列的活动，这些活动基本上都是直接由前者来完成和操作。班组方面的具体操作，通常都是直接由分局完成，个人的则直接由每一个班组进行具体操作，不同级别都是直接由生产管理、职能组织等各司其职，保证一系列符合现实要求的评价活动能够在实践中得到有效落实。所有的活动以及管理组织在实践中，必须要对自身所属的机构展开科学合理的评价，保证评价的客观性、可靠性，以此来围绕整个专业的日常管理活动展开有效操作。

比如，绩效评价工作在具体操作中，主要是通过向上级汇报有关生产操作的一系列资料、对各种问题进行仔细的剖析和统计，对生产现场的安全情况、变电站的具体规范化评比检验等相关数据展开合理的分析。以此为基础，有利于实现现有各种优化策略的落实，以此来构建一个相对比较完整的操作步骤和流程。

2.电气二次系统智能化改造效果。电网二次系统智能化建设以及改造中，主要是通过光缆的实际应用，有利于避免二次检修带来的一系列困扰影响。实践中，必须要降低日常工作额度，尤其是在具体的工作中，要将绝缘性、直流接地等问题妥善处理，以此来减少日常维护费用在其中的投入。在线监测功能使用效率、质量的提升，对整个设备的运行情况具有非常重要的影响和作用。与此同时，更为重要的一点就是可以实现对整个综合性管理更加完整的数据支持，以此来保证各种事故的出现概率能够得到有效控制，同时有利于实现对维护成本的合理把控。对于部分具有高级应用功能特征的智能告警系统而言，在具体设立时，主要的目的就是为了保证运行人员自身在面对各种突发事件时的处理能力、速度等有所提升，为了实现对故障性问题的妥善处理，在整个研究中，要利用统一的建模，保证全站设备对象的合理应用，在警告信息中，有利于通过自动化的筛选以及过滤等方式。通过对推理技术等手段的应用，保证告警类型的最终确定。以此为基础有利于工作人员及时了解故障信息，根据现有信息数据，提出有针对性的处理措施，节约故障处理时间，避免造成更加严重的后果。

视频监控在实际应用中，其主要是智能辅助设施系统在构建以及具体应用中不可缺少的重要组成部分之一，通过对各种子系统功能的有效整合和高效利用，有利于实现信息数据的共享、互动。以此为基础，有利于为后续变电站内部各项管理工作的有序开展提供保证。

通过部分高度集成以及就地布置的各种措施，有利于减少土地消耗量，同时各种优良、高新设备等，有利于保证变电站在与电网协同交流时的互动性。现如今实现变电站智能化建设和改造时，为了达到良好的效果，必须要保证工作人员日常维护和巡检力度的强化，以此来保证整体维护效率和质量的提升。

二次系统的智能化建设以及改造升级，主要目的是为了实现多元化的改造。在经过一系列的改造和升级后，系统在运行时能够达到提前设定好的效果，同时可以实现智能化建设水平的提升，为变电站电网的稳定运行和可持续发展提供保证。

结语：电网二次系统的智能化建设和改造升级，根本木是为了实现多元化的改造，以此来保证智能化水平的提升。这样不仅有利于保证变电站自身的电网建设的稳定性、可靠性，而且还可以实现区域经济的稳定增长，推动企业的可持续发展。