摘要：当前时期，社会发展的脚步持续加快，整个社会呈现出显著的信息化特征，而这也就为智能化变电站的发展奠定了坚实的基础。在对智能化变电站进行分析之时，电气二次设计是要予以重点关注的。本文即对智能化变电站予以深入探析，尤其对其电气二次设计予以详细研究。
关键词：智能化变电站；电气二次设计；设计要点
引言
随着科技发展的速度持续加快之际，我们国家的智能化技术也越发成熟起来。将此种技术应用到变电站之中，促使了变电站的发展向前迈进了一大步。随着人们对智能化变电站的研究力度不断加大，数字化被越来越多引入到变电站电气二次设计中。在当前科技条件下，为了保证智能化变电站的正常运行，需要确保其所组成的二次设备处于正常的工作状态。而这些二次设备是由八个部分组成的，不仅包括了测量控制、远程传动、在线检测和故障录波装置，同时还包含有继电保护、防误闭锁、电压无功控制及同期操作装置。为了维护和保证二次设备系统操作的稳定性和有效性，这八个装置都需要保证能够实现标准化。现阶段，由于智能化变电站越来越注重对数据资源的充分利用与分享，因此，必须要对智能化变电站的电气二次设计展开深入的探析。
1智能变电站的特点与优势分析
1.1智能变电站的特点
智能变电站与以往的变电站相比较，智能化变电站的功能更加多样化和智能化。以前变电站没有的变电站监视、控制和故障录波等功能在智能化变电站中都得到了实现。智能变电站是一种新型的变电站，它是一种兼顾有继电保护、安全装置和相关监控系统的变电站。对于传统的变电站来说，它们不仅存在着中硬件重复配置使用的缺点，同时由于信息比较独立，无法实现传递，并且成本不低，这些缺点在智能变电站中都得到了很好的解决。经过深入的分析可知，智能化变电站所采用的是“三层两网”结构，这里所说的三层就是站控层、间隔层以及过程层，而两网则是站控层MMS网与过程层GOOSE+SV网。此种结构所具有的优势就是能够使得智能化变电站的数字化程度切实提升，并能够使得数字化信息能够利用网络传递，这样就可使得信息共享的目标切实达成。将之和传统变电站进行比对可知，其所呈现出的特点是十分显著的，将这些特点总结为以下四个方面。
（1）在以前的变电站中并没有设置过程层，而智能化变电站则增加了这一设备，也就是智能化变电站通信网络中多了此电气设备，这一改变将智能化变电站数字化技术向前推进了一大步。
（2）网络化在智能化变电站间隔层设备中的成功应用，提高了信息交换的效率。
（3）智能化变电站提高了在监测和诊断两个方面的性能优势，这是由于智能化变电站中加入了很多的智能化设备，比如说电子传感和执行器等，在这些智能化设备的监控下，保障了系统的正常运行。
（4）在智能化变电站间隔层设置了保护测控装置，同时还将过程层中的智能终端合并单元设置在了一次设备上，并且使用光纤通信将这两层的智能设备进行了有效的连接，此种方式相比常规变电站中通过控制电缆传输测控信息，使得二次设备硬件系统大为简化，设计安装调试都变得简单，也降低了电磁干扰。
1.2智能变电站的优势
对于智能化变电站来说，其所采用的设备呈现出显著的环保性、可靠性，而且将信息共享标准化、通信平台网络化以及全站信息数字化当作基本的要求，这样就能够自主完成信息采集、控制测量以及监测保护等方面的操作，同时可以对传统变电站的部分问题予以有效解决。当前时期，网络技术以及通信技术有了长足的进步，传统变电站的变革也随之展开，其智能化程度有了大幅提升。相较于常规变电站来说，智能化变电站的优势较为显著的，其中最为关键的就是其增加了过程层，这也就能够使得一次电气设备能够切实和通信网络整合起来，如此就可确保运行之时，变电站呈现出显著的数字化特征。在此基础上，智能化变电站因为可以对设备运行予以行之有效的控制，并可以为整个系统提供智能化监控，当变电站正常运行之时，就能够切实展现出再现故障诊断、监测方面的优势。当然，这里需要提醒的是，一次设备、间隔层均设置了和其能够真正对应起来的智能化装置，并利用光纤来将设备相互连接起来。这样一来，常规变电站当中的控制电缆连接方式就能够予以省略，此时变电站运行就会变得更为可靠，运行的实效性也会有大幅的提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2智能化变电站电气二次设计要点
2.1智能化变电站设备选择要点
对于智能化变电站来说，在进行电气二次设计之时所要予以重点关注的设备主要有三种，即智能开关、电子式互感器、二次设备。在对电气设备展开接线网络优化之时，所要达成的目标就是要确保智能化变电站运行能够真正做到相互适应。然而从现阶段工作的实际情况来说，智能化开关、电子式互感器的选用、设计之时出现的问题是比较多的，在这些问题当中需要重点关注的就是如下一些问题：
（1）在对智能开关进行选择之时，可参考传统开关的连接方式，进而对智能终端开关模式予以有效应用，或是选用一些更具实效性的开关。必须要予以保证的是，在对智能开关予以应用之时，必须要能够对智能控制功能、在线监测功能予以有效的支持。
（2）从传统开关的角度来看，其只是和智能终端予以有效的连接，并且能够提供具有对应关系的数字化接口，然而在这个过程当中，会导致在线监测功能无法得到有效的支持，这样一来，其智能化程度就显得相对较低。当然，此种连接方式的可操作性是相对较高的，而且投入的资本也不多，因为其具有这样的优势，所以在当前时期仍旧得到了普遍的
（3）对于电子互感器而言，可以选取无源或者有源的电子式互感器装置。其中，无源电子式互感器装置的特点是系统的线性度好，灵敏度高，绝缘性能好，是在光学传感技术的基础之上得以实现的电子互感装置，从而导致其费用相对较高，而且它的精度和稳定性受振动、温度的影响较大，使它的可靠性水平也不能够得到有效的保障，为此，在现阶段的应用也相对较少。有源的电子式互感器利用电磁式CT或Rogowski线圈等传感出与被测电流成比例的信号，通过电光转换后，利用光纤将光信号传送到低压侧，再经过光电转换将电信号汇入合并单元供二次设备使用，因为高压侧有信号处理电路，故必须要有一个稳定的供电系统才能正常工作，而变电站直流系统能够提供稳定的电源，从而使得在电源稳定性方面所存在的一些问题得以解决，为此在实际当中得到了相对比较广泛的使用。
2.2智能化变电站对网络结构的设计要点
在进行网络结构设计的过程中，IEC61850将变电站划分为过程层（第一层）、间隔层（第二层）、站控层（第三层）这三层架构。对于每一个层次，设计人员都需要根据其特点来进行分别设计。特别需要注意的是，过程层是对智能化变电站和传统变电站进行有效区分的重要组成部分，所以，我们在实际的设计过程中，要提高对它的重视。IEC61850标准中过程层有四种组网原则，即面向间隔原则、面向功能原则、面向位置原则以及单一总线原则，设计时具体采用哪些原则需要根据工程实际情况选择。当前，当我们在选择智能化变电站站控层网络设计方案时，要综合考虑多种因素，选择成本最低、最科学合理同时也最稳定可靠的方案，其中最符合条件的就是以星型太网网络为支撑。
2.3智能化变电站当中通信规约的选择要点
智能化变电站内的网络可以分为过程层网络和站控层网络，对于不同的网络要选择相对应的不同规约。其中站控层网络可以选取103规约，这一规约采用的主要是一种较为传统的面向功能设计形式，它的缺点主要就是互操作性相对较差，其主要是针对一些要求相对较低的以太网进行通信时使用，而且它的费用相对较低。还有一种网络规约是IEC61850，它主要是变电站自动化系统基于网络通信平台来进行面向对象的设计。在间隔层和站控层之间的网络通信通常都是采用抽象通信服务接口，然后映射到传输控制协议/网际协议（TCP/IP）、制订报文规范（MMS）；在过程层和间隔层之间的网络采用的是点向点的一个单向传输以太网。相比较而言，它是一个构建数字化变电站较为理想的平台，其可实施性相对较好，但是其费用相对较高。过程层网络在进行规约的选取上，可以考虑选取后一种，这种形式的规约主要是采用FT3帧格式，能够具有相对较好的传输固定延时以及实施性的特点。
束语：总之，对于智能电网来说，智能变电站是其中一个十分关键的组成部分。智能变电站所呈现出的主要特点就是结构十分的紧凑，功能的集成程度较高，设备信息具有显著的数字化程度。其能够将二次设备和相关的功能予以有效的结合，这样就可使得变电站运行管理的实效性有大幅提升，运行维护也变得更为便捷，正因为其有这样的优势，所以智能变电站的建设工作能够更为有序地展开。
参考文献：
[1]吕巍.智能变电站电气二次设计质量研究[J].科技风,2018(11):151.
[2]何苗,黄飞.数字化变电站电气二次设计分析[J].中国高新科技,2017,1(08):29-31.
[3]张青.浅析智能化变电站电气设备安装与调试[J].中国新技术新产品,2017(08):93-94.
[4]潘国思.变电站电气一次设备智能化问题的研究综述[J].民营科技,2017(01):66.
论文作者:李伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 规约论文; 之时论文; 电气论文; 过程论文; 《电力设备》2018年第18期论文;