智能变电站二次设计过程中常态问题与优化建议

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　　摘要：本文分析了智能变电站系统二次设计常见问题和要点，加强智能变电站二次设备布置优化、闭锁回路的优化，重视虚拟回路设计的准确性，并提出了变电二次设计相关措施，主要从变电站电气设备的选择，智能辅助系统的设计，二次电源的选择，三维设计技术的应用四个方面进行讨论，智能变电站的二次设计不仅要抓住关键点，还要注重细节，充分应用新技术，以便进行精准的二次设计，为电力系统提供安全可靠屏障。
　　关键词：智能变电站;变电二次;三维设计;优化建议
　　中图分类号：G210.7文献标识码：A文章编号：190416881
　　一、引言
　　目前，随着信息技术的飞速发展，我国电力系统也进入了智能化、数字化的发展阶段，变电二次也从继电器保护、微机保护装置到现在的智能保护装置的演变，有力的推动了电网的智能化，提升了安全性。然而，由于近年来设计人员对智能变电站二次系统的设计还没有进行准确的理解和掌握，在一些过程中也没有进行合理的设计，在一定程度上影响了我国电力系统的正常运行。
　　二、智能变电站二次设计的问题和注意点
　　在智能变电站系统二次设计过程中，需要用智能终端、合并单元等各种新技术设备，对电气设备的具体运行状态进行系统地采集和控制。智能变电站二次设计应按照设计规范的要求，结合不同电压等级的变电站和平面布置，对二次回路和设备布置不断优化和改进，保证资源的利用效率和二次设计的质量。
　　1. 智能二次设备布置问题
　　不同电压等级、不同环境的变电站，变电站的建筑结构不同，电气一次进出线通道、一次设备布置以及周边环境的差异，对变电二次设备和屏柜的布置都提出了优化需求，不能照搬一些设计模板，要在设计规范的要求下，对二次合并单元、智能终端等智能设备就地下放布置到一次设备附近的位置，加强信息数据采集的共享共用，对二次电气回路进行优化，节约二次电缆，降低变电站的整体成本。
　　2.智能变电站的闭锁回路设计问题
　　变电站的二次闭锁回路是防误操作的重要部分，正确合理的设计闭锁回路对于防止电网事故和保障人身安全具有重要作用。当前一些变电站的设备电气闭锁回路存在不规范、不完整等问题。所以在智能变电站的设计中要加强设备的电气闭锁和GOOSE信号闭锁的结合，从整体出发，考虑全面，理清各设备和信号之间的闭锁逻辑，准确画出逻辑图，选用最优化的方案。要充分考虑好闭锁的可靠性和安全性，严格按照设计规范的要求，来设计闭锁电源，确保每个回路都不存在寄生回路。
　　3.重视虚拟回路的设计准确性
　　智能变电站设计中，对二次虚拟回路的设计，需要根据全站的保护装置、智能组件的物理连接，全站的SV/GOOSE的数据信息图，以及各设备虚端子接线表，进行设计设计全站的二次回路。针对智能化设备就地部署的要求，对二次回路的设计进行优化和简化，减少对断路器/刀闸辅助接点数量的要求，充分利用GOOSE报文，简化断路器总位置信号回路。取消控制转换开关及其相关的二次回路，降低误操作的可能性。
　　三、变电二次设计相关优化措施
　　变电二次设计注重细节，强调精准无误。设计人员要在工作中避免简单套图，充分结合工程的一次布置、出线、建筑等实际情况，从二次设备布置、线缆优化、设备选择到智能系统设计，进行全面的考虑和优化，争取将变电站二次设计做到最准确、资源做到最节约、保护做到最可靠。
　　1.变电站电气设备的选择
　　在智能变电站设计中，二次设计人员要对保护设备的配置、功能和具体参数提出准确的要求，根据保护配置规范，对变压器保护、线路保护、母线保护等保护装置的功能、接口和通信协议进行选择，对智能组件合并单元、智能终端的背板采样、控制接口以及通信模块、电源模块统筹考虑，既要满足需求，又要避免多配造成浪费。
　　2.智能辅助系统的设计
　　变电站的智能辅助系统是实现变电站设备运行环境与安全状态24小时全天候智能化监控的重要技术手段，为后期变电站的运维提供便利。智能辅助系统一般包含环境监测、照明、消防、门禁、视频监控等系统，目前这些子系统都是分散设计，系统整合度和集成度较低，无法基于系统开发一些高级的智能应用。在大力建设泛在电力物联网的大背景下，要优化系统网络结构和实现方式，配置统一的数据服务器，各子系统的运行数据统一存储，实现系统之间的信息共享、相互协同。加强各子系统之间的联动逻辑，比如火灾报警、门禁、通风系统等之间的联动，根据告警信息自动对事故区域进行图像、视频分析。
　　3.二次电源的选择
　　智能变电站二次设备的电源选用直流电源或者交流电源，交流电源一般为220V，一些重要的二次设备需要UPS电源供电，直流电源一般为220V、110V，通信设备的电源一般为直流48V。一些二次设备要求使用交流电源，为了确保交流负荷用电的使用安全，设计人员应当用三相电源提供电力，这样就能防止因为电压不稳定而跳转到低电压出现的失电现象。只有当变电站内的所有设备都能正常工作时，变电站二次系统才能安全可靠工作。
　　4.三维设计技术的应用
　　信息数字技术的发展，对变电站的准确精准设计提出更高的要求。三维技术在智能变电站设计中的应用极大提高了变电工程的设计、施工以及运行的效率和效益。目前三维数字化设计主要应用在变电站土建、变电一次、变电二次等各专业的协同设计及管理流程。变电站二次的三维设计，主要是在屏柜的布置、设备的安装、电回路以及光回路的可视化、数字化设计，通过建立各间隔设备和屏柜光缆、电缆的连接关系，自动构建站控层网络。完成电缆清册、光纜清册、设备清册等，自动计算光缆、线缆的长度，大大提高设计的准确度和设计效率。
　　此外，在变电二次设计的过程中，电缆的选择和设计也要充分的考虑二次回路，严格按照二次电缆规范，对电缆进行选型和芯线设计，充分考虑规范中规定的不同信号不可共用同一根电缆的情况。
　　四、结语
　　总之，随着新技术的不断发展和应用，为智能变电站二次系统的建设、保护和运行带来了巨大的效益。但是，电力系统的运行环境和要求也越来越高，这对变电站的二次设计提出了更多的要求。变电站的二次设计不仅要抓住关键点，还要注重细节，不断应用新技术进行创新，为电网提供智能安全的保护屏障。
　　参考文献：
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　　[3]廖啟恒.新形势下变电二次设计过程中的问题[J].数字化用户，2018，24（16）：118
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