智能变电站二次系统优化以及应用研究

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摘要 智能变电站是电力系统伴随科学技术发展的必然结果，也是智能化、自动化和信息化变电系统发展的必经之路。在目前社会发展中，随着国民经济和社会生产技术的飞速发展，信息技术在目前社会中也得到了人们的高度重视与认可，这就为变电站系统的优化与完善指明了新方向。本文通过智能变电站二次系统的组成以及概念进行了探讨，并提出了其优化与研究要点，更是为其未来发展指明了新的方向和未来展望。

关键词 电力系统；变电站；二次系统；优化

中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）88-0187-02

新世纪以来，智能电网概念已经引起了社会各界、世界各国的广泛关注，也成为我国未来电网发展的核心环节和内容。变电站作为电力系统中不可缺少的一部分，是连接发电站和电力用户以及相关电网数据运行采集和控制的执行中心，其更是确保整个电网安全、可靠、稳定运行的关键环节，因此，在工作中对其实现智能优化已成为电网建设的根本，更是满足智能电网建设要求的核心。在智能变电站的研究与完善中，二次系统以及互感器的选择成为了相关工作人员关注的工作重点，也是实现智能变电站概念实施的关键所在。

1 智能变电站概述

1.1智能电网

电力在目前社会发展中发挥着不可替代的作用，是整个国民经济赖以发展的基础所在。而变电站作为连接发电站与用户的核心枢纽，对于实现电网优化配置、供输稳定和安全有着举足轻重的作用。近年来，随着我国国民经济的不断发展，电网结构不断复杂与繁琐，因此，在工作中如何提高电力系统的电能传输、分配的可靠性和安全性要求已成为相关工作人员研究的重点，同时就其延长系统的使用寿命和使用周期、提高自动化管理水平也受到社会各界人士的关注。在常规的变电站系统中，普遍存在着资源采集重复性高、运行成本过高、规范性不足、各种装置的误动、拒动现象频繁发生以及运行维护成本过高等缺陷长期存在，基于这种电力现状，以智能电网为主的新型电网结构应运而生，为电力系统的未来发展指明了方向，同时也促使了各种新设备、新资源的广泛使用。

1.2智能变电站系统

智能变电站是在工作中各种设备以智能化为基础进行自我管理，自我监控的主要方式，其在工作中是通过对变电设备进行智能监控来控制供电安全和供电的良好性，在线预警、薄弱环节的自动识别等功能进行大力的管理和控制是当前智能变电站工作的重要核心。目前，智能化的一次设备、网络化的二次设备、通信网络以及自动化管理程序和管理工序是当前变电站运行管理系统的核心，更是其最为基本的管理应用措施和应用方式。随着当前社会技术的不断提高和发展，智能变电站技术日新月异，发展速度迅猛，为当前社会的供电需求提供了有力的基础保障。

2 智能变电站二次系统使用优势与作用

在当前社会发展中，我们在工作中常见的智能变电站二次系统通常都是一种综合了自动化系统和二次供电系统的设备和工作保护模式，其在应用的过程中与继电保护、测控、计量和合并单元等多个智能终端共同组成了一套系统、复杂的工作装置，这种装置的采用是以电压互感器或者电流互感器为主的工作模式，同时其在工作的过程中对于实现变电站各种信息的交换和交流有着密切的关系。传统的变电站在运行的过程中在各方面都存在着一定的局限性，在工作的过程中缺乏统一、系统的管理与完善的控制流程。在目前的管理工作中，我们对于管理工作理念和管理工作流程之中存在着极为严重的不足和缺陷，这就造成了二次电缆在应用的过程中存在着极为严重的不利影响，同时其可靠性能也受到了一定的制约与不足。

智能变电站在目前主要指的是变电站在工作的过程中对采用先进、集成、环保的智能设备为主，在工作的过程中以信息化、自动化的工作模式为基本标准和要求，从而实现工作的系统、全面控制和管理要求，在目前社会高速发展中，智能电网的应用越来越广泛，对于智能变电站也提出了新的认识和要求。智能变电站作为智能电网的重要组成部分，是支撑整个电网运行的关键和源头所在。目前的社会发展中，智能变电站的应用主要是以电网运行数据的智能化、自动化采集为标准，实现自我管理和操控的一种综合性控制模式。

3 智能变电站二次系统优化

3.1测控保护优化

传统的变电站中，测控装置与保护装置是独立分开的，同时由于智能变电站是基于IEC61850体系构建而成，由此集合了信息共享标准化以及网络化的传输等优势，测控装置以及保护装置能实现实时信息的共享，从而为一体化的系统设计奠定了良好的基础。下图所示为测试保护一体化装置接入了双套合并单元以及智能终端的二次系统网络结构图标。从图中可了解到。测控的单元出于测控保护而实现了双重化配置时，测控保护的装置将收集到更多来源于系统链路的信息。这时，自动化的系统应对多重化的信号进行合并并且筛选。

3.2 智能终端的优化

智能变电站的主要设备是合并单元，实际上指的就是智能终端。智能终端也是一次设别以及二次系统相互连接的纽带，合并单元对于来源于二次转换器的电流以及电压数据进行了时间上的有关组合，同时将采集到的数值传送到测控保护装置中，智能终端的接收断路器以及隔离开关等机构所发出的断路器位置的信号，以及相关设备的运行状态的信号等等。同时也支持分项跳闸、重合闸以及三相跳闸、遥控分合等GOOSE指令。同时发送出跳合闸的命令。

3.3 构建一体化信息平台

传统的变电站数据采集的功能与实际的逻辑判断结合在一起，一般通过单一的设备完成，由此，不同功能的完成需要不同设备或者系统的配置，由此实现了保护、测控、电能量、同步相量测量装置、行波测距等方式，通过信息的共享，智能变电站实现了与智能变电站调度和控制中心以及其他的变电站或者相关的用户进行信息的交换，最终建立了系统的综合应用。

4 智能变电站二次系统的发展趋势

IEC61850体系中，变电站可分为过程层、间隔层、以及站控层三层，同时伴随着变电站集成度的逐渐提升，间隔层的设备功能逐渐过渡到过程层以及站控层，表现出了两极化的发展趋势，一方面是间隔层的功能下放到了过程层进行实现，二次设备通过间隔分布分散就地布置，实现了对宿主设备采集、控制、测量、计量、保护、监测等功能；另一方面，间隔层的功能是通过站控层统一实现，过程层的设备仅仅实现对宿主设备的采集和测量，站控层仅仅对全站设备进行控制和保护，也就是集中式的控制和保护。

5 结论

智能变电站是过去自动化技术在变电中应用中的发展延伸趋势和必然的发展结果。在当前科学技术发展中，信息技术逐步的应用在变电站工作中，信息采集、传榆、处理、输出过程中随着信息技术的发展逐步出现了完全数字化处理的方式，是当前变电站应用中的主要方式和趋势。