智能变电站电气二次设计探析

智能变电站电气 二次设计探析

秦毅

（ 广西广晟电力设计有限公司）

摘要：智能变电站二次系统的不断优化和创新，是确保变电站高效率、高质量运行和管理的基础，也是促进智能电网建设发展的保障。在设计的过程中，需要对二次系统内部的各项数据环节进行整理和分析，严格遵守设计原则，不断降低电力生产的成本，促进我国电力行业的绿色低碳发展。

关键词：智能变电站；二次系统；设计

1、智能变电站二次系统设计原则

从现阶段电网运行的整体状态来看，电气二次设计是为了更好对变电站系统运行的保护，也是保障变电站系统安全运行的关键内容，电气二次设计不仅能够在一定程度上增强电力系统中继电保护的基本能力，同时也保障用户用电的使用质量。在我国智能化、数字化和自动化的发展背景下，变电站在进行电气二次系统设计的过程中，主要需要遵守以下四个方面的基本原则，从而更好地确保设计的科学性以及合理性：（1）在智能变电站电气二次系统设计的过程中，设计人员需要掌握相关的法规和标准，并严格参照相关规定中的内容进行设计，确保设计的先进性以及合理性。（2）在满足变电站技术应用要求的技术之上，电气二次设计还需要实现对变电站控制层和监控层等关键设备之间信息转换的技术要求，确保能够实现设备更加良好的配合，确保电力系统的安全性和稳定性。（3）智能变电站二次系统设计的过程中，还需要确保设计能够满足变电站数据监控的基本要求，并且系统还需要具备数据的显示、储存等相关的信息编辑能力，对变电站运行中产生的各项数据进行监测，并通过变电站内专用的互联网进行上传，确保传输的过程中数据的完整性、真实性和及时性。（4）智能变电站电气二次系统设计的过程中，设计人员需要加强配电设备和其余设备之间布局的合理性。从功能上来看，电气二次系统设计需要考虑智能变电站在建设和运维过程中的基本需要，与传统的变电站相比较，智能变电站中添加过程层作为整体结构的支持和保护，并在电力传输的过程中实现智能型互感器设备与互联网通信技术的有效结合，不断提升智能变电站技术应用的水平。同时，间隔层中所需要设计到的电气设备基本需要满足网络化的要求，让大量数字化信息数据能够进入变电站控制层的交换机中，避免传统运行模式下网络结构方案中，结构装置运行不合理的问题，从而更好地对电力系统运行的效率进行优化和完善。为了能够更好地满足电力传输功能的需求，在智能变电站电气二次系统设计的过程中，必须要在实时监测、在线控制和标准协议上进行创新和突破，这也是智能变电站电力输送中的关键保障手段。

2、智能变电站中电气二次系统设计分析

2.1电气二次系统中系统控制设计

在智能变电站中电气二次系统设计环节，必须要对电气系统的控制方案进行创新。主要是借助于智能监控技术和相关设备，在电气系统中进行控制方案的创新，对智能变电中的电气变压器的油色谱和铁芯接地、电压、电流、电缆线路等综合的信息数据进行实时的监控，通过对数据进行状态分析，实现对智能变电站控制开关与断路器的有效控制，以此来实现智能变电站中电气系统数据源信息的智能化监督管理。智能变电站中的电气系统二次设计环节，需要利用虚端子来降低变电中传感器受损的问题，通过对智能变电站电气设备的实时监测，以此来节约电气二次设备优化的人工成本。通过对智能变电站电力系统进行控制，从而保证智能变电站在长期运行过程中的安全性和稳定性。因此，在智能变电站电气系统创新设计需要对相关电气设备进行控制和检测，通过虚回路和端子的有效运能，保证智能变电站中电气设备运行的年限，确保智能变电站能够得到有效的测量，有效地减少智能变电站中电气数据丢失的问题出现。

2.2虚端子的虚回路设计方案

在智能变电站的电气系统二次设计的过程中，需要加强对虚回路设计的重视，确保智能变电站信息数据控制能得到有效地保护，同样在虚端子的虚回路电气系统二次设计中，针对传统变电站电气设备开关输入和虚端子进行有效地控制。在智能变电站中电气虚回路的设计需要根据点边站中的全部智能设备的电压进行详细的设计划分，根据电气设备信号和除此设计的理念来制定相应虚回路的设计流程。通过制定智能化电气设备虚回路的链接图，在设计方案中全面地展现出智能变电站中设备之间虚端子的有效连接，同样根据虚端子电气数据连接图和设备之间的连接线路，建立智能变电站中虚端子的表格，在设计的过程中，建立相关的断路器和刀闸连接点，灵活的对电气硬件部分进行运用，通过较为先进的处理设备来对电气系统设计中的信息处理和储存地方面进行优化。为了能够路更好地实现智能变电站中硬件设施的高度集成和智能化的目标，建立智能辅助点来实现设备的节约，需要在虚回路设计中智能变电站简化断路器的信号回路，利用智能化系统中软件的逻辑来进行判断，从而实现智能变电站中断路器的简化，减少智能变电站中信息数据采集路径过长的现象[3]。

2.3电气系统中主接线的设计

智能变电站电气系统二次设计的过程中，主接线可靠性的设计是保证电气线路安全运行的基础，在主线设计的环节，需要对电气主接线的框架进行整体设计，电气主接线的设计是对电气系统结构与功能的保障，实现变电站设备融合优化的基础保障。同时，智能变电站中电气主接线的设计需要有良好的设备组件所构成，为了能够确保电气系统主接线与各个设备之间功能的有效连接，实现电气系统中只能检测与控制等相关的功能。在智能变电站电气连接线框架设计的过程中，需要对电气智能设备进行模块化的设计，以风险控制的形式为主，确保智能变电站中电气系统硬件的优化。

2.4监控网络设计

高效的智能化电源监控设备同样属于电气二次设备设计需关注的重点，以此整合各子电源监控系统，即可保证智能化变电站形成一体化的监控网络，电气二次设备监视也能够由此更为顺利开展。一体化集中式电源监控网络广泛应用于智能化变电站中，这一合计以总线连接模式为基础，将监控设备与智能监控模块直接连接，设备使用成本可由此大幅降低，且设计具备较高的监控设备处理能力。基于分布式设计理念的监控网络设计也较为常见，该设计的各监控设备总控制由智能化网络端口负责，基于电源监控模块的针对性设计属于其中关键，这由于该设计需要数量较大的电气二次设备，投资和维护成本往往较高。

2.5系统保护设计

在智能变电站二次系统运行的过程中，利用网络化的继电保护装置为系统运行提供安全保障。在科学技术得到快速发展的同时，合理进行继电保护装置选择，则能够为二次系统智能化设计提供更多的安全保障。在电力元件或系统本身发生故障时，继电保护装置则能发出警告信号，值班人员则可以根据信号及时进行系统故障排除，因此能为系统供电的可持续性提供保障。除了实现继电保护设计，还要通过线路保护冗余设计为系统线路的安全运行提供保障。如针对220kV线路，遵循“强化主保护、简化后备保护”的原则，每回线路应按双重化要求配置两套完整的、相互独立的光纤电流差动保护；在穿越重冰区使用架空光纤的线路保护时，每套光纤电流差动保护还应具备纵联距离保护功能，满足其中至少一套保护需采用公网光纤或载波应急通道等要求。

3结束语

智能变电站是现阶段电网建设中的核心内容，社会的不断发展让人们对电力资源的需求不断增加，同时对供电的安全可靠和绿色低碳提出更高要求。因此，为了能够满足人们不断上升的电力要求，需要对变电站二次系统进行优化的设计，不断进行创新和探索，对设计思路与设计方案进行创新、优化和升级，确保变电站能够更加安全、稳定的运行。

参考文献：

[1]高阳,严少瑞. 智能变电站的电气二次系统设计[J]. 电气技术与经济, 2020.

[2]张玉林. 智能变电站电气二次系统优化设计探析[J]. 科技经济导刊, 2019.