曾小園

（湖南華晨工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

在科技的推動(dòng)下，國內(nèi)的智能化技術(shù)逐漸成熟，將智能化技術(shù)運(yùn)用到智能變電站的建設(shè)中，可以讓變電站的發(fā)展水平迅速得到提升。智能變電站已經(jīng)得到了人們的不斷關(guān)注，相關(guān)的研究也不斷加強(qiáng)。關(guān)于智能變電站，人們已經(jīng)意識到它的諸多優(yōu)勢，但是也發(fā)現(xiàn)了它的復(fù)雜性。在現(xiàn)階段的技術(shù)水平下，為了讓智能變電站可以保持良好運(yùn)行，電氣設(shè)備必須保證處于穩(wěn)定狀態(tài)。電氣二次設(shè)計(jì)涉及到的內(nèi)容很多，其中有測量控制、在線監(jiān)測以及遠(yuǎn)程傳動(dòng)等設(shè)計(jì)內(nèi)容，另有繼電保護(hù)以及電壓無功控制等。為了讓二次設(shè)備保持穩(wěn)定性以及可靠性，要注重對各類設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。

1 智能變電站的的特點(diǎn)及優(yōu)勢

1.1 智能變電站的特點(diǎn)

與常規(guī)變電站不同，智能變電站各類功能更加全面和智能化。在常規(guī)變電站中的設(shè)備不具有監(jiān)測和診斷功能，但這些在智能變電站中已經(jīng)充分實(shí)現(xiàn)。數(shù)字化變電站不斷建設(shè)，成為智能變電站的主要形式，其中還涉及到安全裝置、繼電保護(hù)以及監(jiān)控系統(tǒng)。智能變電站與常規(guī)變電站不同，常規(guī)變電站不僅有硬件重復(fù)配置的缺陷，而且信息傳遞非常不便。對于智能變電站，這些問題都會得到優(yōu)化[1]。

經(jīng)過相關(guān)分析可以看出，智能變電站是三層兩網(wǎng)的形式。這種結(jié)構(gòu)可以經(jīng)過站控層、間隔層與過程層，以及兩網(wǎng)即站控層以及過程層網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行信息的共享。智能變電站的主要優(yōu)勢是，將信息數(shù)字化，然后借助網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞，這樣可以讓信息實(shí)現(xiàn)充分共享。智能變電站有著如下十分明顯的特點(diǎn)。

首先是常規(guī)變電站中沒有過程層，而在新型的智能變電站中，是存在過程層的，同時(shí)也多了電氣二次設(shè)備，促進(jìn)智能變電站的技術(shù)進(jìn)步。過程層可以說是對智能變電站以及常規(guī)變電站進(jìn)行區(qū)分的重要因素[2]。 因此，在過程層的設(shè)計(jì)中，要注重對新技術(shù)的應(yīng)用。

其次是在智能變電站中，網(wǎng)絡(luò)化可以借助間隔層設(shè)備實(shí)現(xiàn)，讓信息的交換效率得到提升。借助網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢，智能變電站中信息的傳遞更加迅速和方便。

再次是智能變電站在故障診斷以及監(jiān)測方面有著非常強(qiáng)的性能優(yōu)勢。因?yàn)楦黝惖闹悄茉O(shè)備加入，添加傳感器以及執(zhí)行器，經(jīng)過電氣控制，可以讓系統(tǒng)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。各類的設(shè)備若是出現(xiàn)問題，都可以被系統(tǒng)監(jiān)測到，分析問題出現(xiàn)的原因，然后進(jìn)行問題處理。智能變電站在故障診斷以及監(jiān)測方面體現(xiàn)出非常明顯的優(yōu)勢。智能變電站可以發(fā)揮出智能化優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對故障的自動(dòng)診斷以及處理[3]。

最后是智能變電站中的智能終端在光纖技術(shù)的幫助下，可以讓終點(diǎn)得到銜接，以往是經(jīng)過測控柜進(jìn)行連接。在智能變電站的幫助下，信息的傳遞效率更高[4]。

1.2 智能變電站的優(yōu)勢

不同于常規(guī)的變電站，智能變電站有多個(gè)過程層，使得智能變電站具備了更高的數(shù)字化水平。此外，就是間隔層的網(wǎng)絡(luò)化，讓信息交換更加高效，信息交換率得到了顯著的提升。智能化發(fā)展是變電站的一種趨勢，當(dāng)下智能變電站已經(jīng)在不斷發(fā)展，在電力領(lǐng)域受到人們的歡迎和認(rèn)可。而關(guān)于智能變電站，其實(shí)人們也是保持著非常看好的態(tài)度，借助對信息技術(shù)的應(yīng)用，可以讓智能變電站中信息傳輸更加高效，實(shí)現(xiàn)信息的共享。在智能變電站中，有故障診斷以及在線監(jiān)測的功能，可以讓工作人員對智能變電站的各方面情況展開監(jiān)控。對于智能變電站的故障，也可以在智能系統(tǒng)的支持下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)診斷，從而及時(shí)采取解決措施。

2 智能變電站的電氣二次設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 智能變電站設(shè)備選擇要點(diǎn)

在智能變電站中，一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是要選擇合適的電氣設(shè)備。例如，智能變電站的開關(guān)以及電子感應(yīng)器這些設(shè)備，就要進(jìn)行謹(jǐn)慎選擇。當(dāng)下的智能變電站在實(shí)際的建設(shè)中，要加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，使得二次設(shè)備促進(jìn)智能變電站的穩(wěn)定運(yùn)行[5]。

首先是對智能開關(guān)進(jìn)行選擇。需要在符合實(shí)際規(guī)范需求的情況下，選擇適當(dāng)?shù)拈_關(guān)設(shè)備。因?yàn)橹悄荛_關(guān)是否合適，關(guān)系到智能變電站的監(jiān)測系統(tǒng)能否發(fā)揮作用，也關(guān)系到智能變電站的控制系統(tǒng)運(yùn)行狀況。同時(shí)，智能開關(guān)的應(yīng)用可以提供合適的接口，可以讓智能變電站的智能化水平得到明顯提升。但是，智能開關(guān)也有諸多的缺陷，如成本高，維修也需要一定的費(fèi)用。

其次是選擇電子互感器。電子互感器分為有源式和無源式兩種類型。在智能變電站的實(shí)際建設(shè)中，有源式電子互感器更多的被人接受。這主要是因?yàn)橛性词交ジ衅魇墙柚す獾姆绞絹磉M(jìn)行匹配，會讓電源保持更好的穩(wěn)定性，而無源式互感器則不同，運(yùn)用的是光學(xué)原理，需要消耗諸多成本，且這種互感器穩(wěn)定性比較差。此外，立足于智能變電站的需求，選擇激光匹配的方式要更加穩(wěn)定，效率也會更高，更加符合智能變電站的需求和特點(diǎn)。

2.2 通信規(guī)約選擇要點(diǎn)

在智能變電站的二次設(shè)計(jì)中，通常選擇不同通信規(guī)約是存在差異的。其中，103規(guī)約對站控層比較適合。103規(guī)約選擇的是常規(guī)設(shè)計(jì)形式，但是這種規(guī)約也有一定的不足，就是在操作方面還是沒有太多的優(yōu)勢。103規(guī)約主要是適合于常規(guī)變電站。IEC61850規(guī)約是另外一種類型。在智能變電站的實(shí)施中，這種規(guī)約有著不錯(cuò)的實(shí)施性，但是也有非常明顯的缺點(diǎn)，即成本非常高。在過程層網(wǎng)絡(luò)中，IEC61850規(guī)約更加適用。因?yàn)檫@種規(guī)約運(yùn)用FT3幀格式，有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)施性更好，傳輸延時(shí)比較固定。此外，還有IEC600448規(guī)約，也是一種通信規(guī)約，針對對象設(shè)計(jì)，構(gòu)建出的智能變電站各方面都很完美。但是這種規(guī)約在智能變電站中，局限性也是比較大的，傳輸延時(shí)不固定，同時(shí)穩(wěn)定性有所不足，成本也非常高。不同的通信規(guī)約，有著不同的特點(diǎn)以及優(yōu)勢，在智能變電站的電氣二次設(shè)計(jì)中，要注重對通信規(guī)約的合理選擇。相對來說，IEC61850通信規(guī)約應(yīng)用更多，綜合性能要更好一些。

2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在智能變電站的實(shí)際設(shè)計(jì)中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也非常重要。通常是將智能變電站分成3個(gè)層次，站控層、間隔層及過程層，每個(gè)層次都需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合層次所具備的特點(diǎn)，展開針對性設(shè)計(jì)。尤其是要注意，過程層設(shè)計(jì)是對智能變電站以及常規(guī)變電站有區(qū)分作用的一個(gè)部分，因此在智能變電站的實(shí)際設(shè)計(jì)中，對過程層設(shè)計(jì)要加強(qiáng)重視。在智能變電站開展網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要對各方面的元素進(jìn)行考慮，選擇成本、技術(shù)以及性能滿足需求，并穩(wěn)定可靠的設(shè)計(jì)方案。其中最符合各方面要求的是星型以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

3 結(jié) 論

在智能變電站開展電氣二次設(shè)計(jì)中，需要注重在智能設(shè)備上的合理選擇，并對通信規(guī)約以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。技術(shù)的進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為智能變電站的設(shè)計(jì)提供了重要的基礎(chǔ)。為了讓智能變電站設(shè)計(jì)保持非常好的水平，需要設(shè)計(jì)人員對智能變電站電氣二次設(shè)計(jì)的要點(diǎn)足夠明確以及熟悉，以將智能變電站的優(yōu)勢充分體現(xiàn)出來，為智能變電站的未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。