智能变电站二次系统设计与研究

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[摘 要]智能变电站的不断优化是变电站改革的必然趋势，所以相关人员要对其二次系统设计加大重视程度。本文通过对智能变电站二次系统设计方法的分析，总结了二次系统设计的意义，详细阐述了二次系统设计的具体内容，例如虚端子与流程设计。希望这些内容能为相关人员提供参考。

[关键词]智能变电站 二次系统 系统设计方法

中图分类号：TM42.1 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）35-0321-01

1 智能变电站二次系统设计的意义

在进行系统设计中，智能变电站的二次设计，应对设计单位进行具体规划，确保该设计过程符合IEC61850标准的CID、SCD等文件。但是从目前的情况来看，设计单位无法为变电站提供系统的这种文件类型，就算变电站中有SCD、CID的建模工具，但是无法进行全面的系统设计，相关工作人员没有结合 IEC61850与设计图纸的实际情况。所以在这种情况下，没有对SCD和CID文件进行一个统一的要求，只能通过生产厂方、变电站工作人员与设计人员的共同努力实现，这些设计参与方需要全面整合设计的相关信息，并对系统进行相应调试和检验，确保能够正确配置文件，加快工作效率，增加施工成本。

为了解决变电站中的这种问题，工作人员应掌握智能变电站的二次系统的设计方法，并以虚拟二次回路为基础，在设计完成后，形成全面而标准的SCD和CID文件，并供应给装置生产厂方和现场工作人员，然后通过智能变电站的二次系统设计能够切实有效。

智能变电站在运作中，可以通过XML的基础SCL文件要求，对系统设计和过程改造进行描述，并交换信息。所以智能化变电站的二次系统，从设计到施工完成，都是通过二次装置生产厂商以及设计人员和现场施工人员运用SCL中SCD和CID文件之间的交互关系来完成的，在智能变电站中，二次装置功能的设置情况与功能之间的通信关系，必须按照IEC61850的SCL配置文件标准，以此进行承载和描述。这些文件是智能变电站设计过程的关键性文件，SCD、ICD 和CID文件是XML的基础文件，通过智能变电站系统设计发挥作用，在IEC61850的标准下，配置语言的定义文件类型，然后通过属性和元素描述一次系统和二次系统，文件一般以“.ICD”、“.SCD”和“.CID”来命名。

2 智能变电站二次系统设计

设计人员在进行智能变电站二次系统设计时，关键是进行二次虚回路设计，与常规变电站相比，智能变电站在设计过程中，应关注以下几方面发生的变化：

在常规变电站中，智能功能与装置本身存在对应关系，工作人员能够确认智能装置包含的明确定义，并确定了产品型号和版本，从而推断出系统功能的具体情况；而展开进行智能变电站系统设计中，智能装置只是一个通用的运作平台，通过这个运行装置无法推断出系的实际功能与传输关系。智能变电站中，工作人员可以通过配置的数据对系统功能的安置情况和功能质检单额通信联系进行描述，这种数据的配置过程也是智能电网运作的关键所在，常规变电站就无法使用这些数据。常规变电中的二次工程设计是通过二次接线作为主要依据，该表现形式在智能变电站中，不存在传统的二次电缆回路，所有信息都涵盖在光缆中。

2.1 虚端子

在智能变电站的二次系统设计中，工作人员要注意各保护装置之间的信息传输以及分合闸出口间的传输过程，及时记录网络传输的数据信息，这些数字信息可以在一根光缆中进行传输，无需应用传统的端子。但是二次系统回路的相关原理并没有因为网络传输而产生变化，对于智能变电站中的应用装置来讲，SV输入信号与 GOOSE 之间的端子存在一定对应关系，这些装置都具有其所涵盖的 ICD 文件，所以在 SV 信号进行传输低，应按照常规政治的模拟来那个将端子排输入；GOOSE 输出信号与开关量输出端子存在对应关系；GOOSE输入信号与开关量输入端子，为了维持更加深入的理解和应用 SV 信号和 GOOSE，所以将这些信号称之为虚端子。

虚端子能够一对多，但是不能进行多对一，一个开出信号能够提供给多个 IED 设备进行应用，但是开入信号却无法完成串联，智能一对一进行传输，十端子则正好相反。例如子啊 220k V 的线路间隔中，开入短路器位置应考虑两套线路的保护与线路测控装置，在常规设计中，每种装置都需要懂就地开关机构中，选取辅助阶段，然后将智能变电站设计中的一会位置信号传入智能终端中，各个装置中都能够通过网络上的位置确定该位置信号，对接线过程进行简化，实现一对多的信心传输。虚端子无法对常规变电站汇总可见断开点进行设置，其中的保护装置都是通过在硬压板的出口处进行设置，从而保证保护功能的使用，回路整体可以拥有明显的断开点。在回路进行虚拟化之后，目前很过继电保护厂商，最长使用的做法进行通过 GOOSE 出口软压板设置，确保信息能够正常从发送方大搜接受方，从逻辑上保证接受方和发送方在隔离基础上的传输。

2.2 设计流程

根据智能变电站的二次系统设计特点，采用 SV 和 GOOSE 数据流向图以及装置物理连接图，对变电站的额二次回路设计进行完善，并通过全站的虚端子连接表在设计中不断优化。变电站的二次设计图纸，应按照设备电压等级和配电装置和间隔划分内容，进行如下设计：

下一步是绘制装置物理连接图及全站光缆清册。装置物理连接图反映了设备间光缆连接情况 ， 可以清晰的表达各二次装置光口之间的物理连接关系 ， 全站光缆清册 ， 可以体现出全站光缆的接线方式 ， 直接用于指导现场光缆溶接。

首先要根据设计图纸确定二次系统设计技术方案，明确该过程二次设备的订货情况，并各个电压等级的 SV 数据流程图和 GOOSE流程图表进行绘制。这个过程与常规变电站有一定类似之处，其电流、电压回路和控制信号回路以及保护回路图可以得到良好的应用。变电站设备之间电流与电压数据六的连接方式，能够通过 SV 数据流图进行标示，上传信号。断路器和隔离开关控制和各保护间的联系，可以通过 GOOSE 数据流程来进行完善。

然后是全站虚端子的连接，二次设备厂商在绘制外部物理接口示意图的同时提供相应Excel 表格形式的装置输入 / 输出虚端子定义。设计人员根据这种定义情况，结合相关原理设计 GOOSE 和 SV 之间的连接，然后将虚端子的绘制表格，发送给全站系统集成商，形成系统设计的 SCD 文件，最后完成整个二次系统回路设计。

3 结束语

通过上文对智能变电站二次系统设计方法的分析，可以得出智能变电站的设计开展，是二次系统设备对生产厂家的发展趋势，工作人员要充分理解这个过程的意义，并掌握设计方法，通过虚端子的设计和应用，对二次系统设计进行完善，确保变电站能够更好的为人们的服务。

参考文献

[1] 李萼青.智能变电站二次系统调试方法研究 [D].上海交通大学，2013（5）：154-155.

[2] 张跃丽.智能变电站二次系统可靠性及相关问题研究[D].上海交通大学，2013（1）：165-165.