智能变电站二次设备集成方案研究

陈文明 李佳懿

摘要：二次设备集成对于变电站的发展意义不仅仅是达到了运维便捷、节约环保、安全可靠的目的，更为重要的是在现代智能化要求下，实现了电力系统科学化、先进化以及自动化运行效果。

关键词：智能变电站;二次设备;集成方案

1智能变电站的二次集成概述

在我国现阶段的社会当中，经济和科技得到了不断地进步，因此在我国的电力行业当中也得到了充分的提升。在变电站的发展当中，已经从传统的变电站逐渐的转化成了智能的变电站，从根本上保证了变电站的运行安全和稳定，因此在电力系统当中，需要对网络进行采样，极大地推动了智能变电站的二次设备的集成装置，因此在智能变电站的影响下，需要不断地向数字化、智能化以及网络的方向进行发展。但是在这个过程当中，需要创造出更加合理安全的运行条件和环境。因此在电网系统当中，为了促进变电站内部当中的安全可靠性能，从而需要对智能变电站的二次设备进行集成整合处理，最终实现变电站的可靠运行发展。

2智能变电站的二次设备集成方案

在变电站二次设备的集成方案当中，需要对各种方案进行讨论和分析，从而为之后的智能变电站的发展提供更加良好的实践参考，在本文当中主要分为以下几个方面进行了分析：

首选在过程层的设备集成当中，一般情况下一次设备的测量数据以及开关状态的信息采集都是需要利用数字化进行传输的，因此在对一次设备的数据信息的传输当中，需要对电压、电流数据的采样以及其开关的操作功能进行设计。从间隔层的角度当中进行分析的化，需要对合并单元和智能终端设备来作为数据的输入设备和输出设备，因此在进行信息采集的时候需要对过程层进行数据的传输结合分析，利用不同方式的方式进行传输会形成不同的结果，因此在合并单元以及智能终端设备当中主要是对数据的输入和输出进行传输。但是在此种情况下，对于设备的整体性能就需要考虑，做到将两者的集成进行良好的输入和输出的同时，还需要最大限度地减少设备的数量以及屏柜的数量，可以达到节约设备的成本的现象，其中合并单元的智能终端设备的集成方案如图1所示。

在间隔层的设备方面，主要是包含着保护装置、测控装置，以及其他相同测量单元当中所具备的设备等。在其中的保护测控集成装置当中，主要是针对110 kV以下的电压等级进行配置的，可以实现对电压配置以及其运行管理方式的最佳方案设计。

按照国家电网公司2011版通用设计，对于采用3/2接线形式的变电站，过程层面向通用对象的变电站事件。在组屏方式下，近期试点的新一代智能变电站中可按照每串配置双套测控装置的方案，以取代目前按照每台断路器、每条线路及高抗分别配置单套测控装置的方式。采用基于整个电压等级的测控：除CPU的处理能力外，集成后的测控装置需要解决2个重要问题，一个是测控装置的SMV报文网络采样光纤端口的带宽问题。另外一个问题是随机电气单元停电检修状态下的防误操作问题。对于采用双母线接线（含双母线单、双分段接线）形式的220 kV（330，110 kV）电压等级，可按照整个电压等级配置双套测控装置考虑，对于采用双母线双分段接线形式的，也可采用l_m段母线及H_IV段母线分别配置双套测控装置的方案。根据交换机配置方式，双母线接线形式按照电压等级配置过程层根交换机，各支路分别配置过程层分交换机，集成式测控装置可通过与过程层根交换机的互联实现与其管辖的全部支路的数据交互。在这个过程当中，可以满足数据交互的同时，还能满足对测控集成装置的充分控制。在集中式的保护装置当中，一般都会利用网络采样技术来实现全站信息的共享，从而给母线的保护带来重大的改变，因此需要利用集中式保护的装置实现对信息的控制，并且利用网络跳闸的现象实现多间隔的保护功能。在现代化的集中式保护装置当中，涉及的运维是比较复杂的，其中内部的装置参数以及其模型文件的管理方式都呈现出了相当大的冲击力，因此需要利用集中式的保护发展来对现阶段的运行管理方式进行改进和提升。在集成测控装置当中，主要是起到和保护装置类似的功效，根据现有的变电站的保护和测控分开配置来对数据量进行充分的分配和保护，并且采取冗余的方式进行分配配置。由于测控装置当中对于数据的实时性要求是相当高的，因此需要形成一套集成测控来实现多间隔稳态数据的测量和控制，利用网络获取其他间隔的测量或者状态信息，为后续的运行维护带来了相当大的挑战和影响。在站控层的设备集成方面，主要包括的是监控主机、数据通信网络机、数据服务器、綜合应用服务器以及其操作员的工作站等相关设备进行集成，这些设备可以组成一体化的监控系统。在站控层当中，对于设备进行集成是并不明显的，可以为一体化的监控系统做出全站的数据流向以及应用功能的梳理和整合，在减少站控层设备的数量的同时，还可以对全站的数据流向进行优化。并且还为当前变电站的运行提供行之有效的支撑，最终为调度主站提供支撑，利用和主站之间的紧密的信息互动以及功能之间的相互连通。在系统的集成方面，在实现独立的子站系统的同时，还可以充分地实现智能告警和事故综合分析等众多高级应用功能的数据完善。

3实际应用

在本文当中，以某地区当中的500 kV的智能化的变电站远期10回归线为主要的研究对象，在进行优化的过程当中，需要安装2组主变压器，在每组变压器的两侧当中都需要进行安装2组低压的电抗器，500 kV当中进行设置2个继电器的小室，根据实际情况来按照远期分段对两侧进行设置，并且对通信室进行设置，分别为计算机和控制室两种类别了。在该工程当中，对二次设备的配置方面主要是对变电站的全站当中的3层结构网络站进行控制，在网络层面当

中主要利用100 M的以太网进行控制，利用统一的标准实现完全的操作，在计量方式方面也需要利用网络的方式进行计算，并且利用智能化终端化的设置方式，对测控装置进行独立的配置，在配置断路器方面需要对气体的密度进行设计，在对跳闸方式的选择方面，需要合理地对直采直跳方式进行合理的保护。在此种情况下，需要对网络结构进行简单化的处理，保持同步信息网的和运行的简单维护，尤其是对网络结构和交换机配置方式进行处理和优化，多个百兆流量的处理能力，还需要网络相关的技术和设备进行一定的支持工作。

4 结束语

上文对智能变电站的二次集成进行了概述;对智能变电站的二次设备集成方案进行了分析;最后在实际应用中进行了研究和分析。在实际的应用过程当中，需要对运行过程当中产生的问题以及原因进行充分的了解和掌握，从而根据实际情况来对整体的电力行业作出针对性的措施，从而保证整个电力行业的稳定发展，提高我国的经济水平和国际地位。

参考文献：

[1]国家电网公司.智能变电站建设技术[M].北京：中国电力出版社，2011.

（作者单位：国电南瑞南京控制系统有限公司）