許爽++蔡文嬋

摘 要：所謂的數(shù)字化變電站指的是對變電站信息輸出、信息處理以及信息收集過程中利用數(shù)字化設(shè)備和技術(shù)，進而實現(xiàn)變電站的數(shù)字化運行。該文所研究的電氣二次設(shè)計針對的是主線路一次設(shè)備實施的一次設(shè)備檢測設(shè)計、設(shè)備參數(shù)測量設(shè)計和控制電路設(shè)計。因此，應(yīng)當充分發(fā)揮電氣二次設(shè)計的優(yōu)勢作用，建立完善的數(shù)字化變電站監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化變電站 二次設(shè)計 監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（c）-0008-02

要想在數(shù)字化變電站監(jiān)控之中切實發(fā)揮出電氣二次設(shè)計的作用，就必須清楚的了解、掌握數(shù)字化變電站二次設(shè)計的步驟，并對其進一步研究，從而更好地掌握網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與端子排圖設(shè)計，正確的選擇智能設(shè)備，進而為確保數(shù)字化變電站的穩(wěn)定運行，提升數(shù)字化變電站運行質(zhì)量奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 數(shù)字化變電站

隨著自動化、智能一次設(shè)備技術(shù)、電子式互感器技術(shù)和數(shù)字化變電站運行操作技術(shù)的逐步升級，現(xiàn)代化技術(shù)的快速融合，這類技術(shù)已經(jīng)逐步走向成熟，計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展極大地推動了數(shù)字化變電站系統(tǒng)建設(shè)，給我國電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)提供了新的發(fā)展契機。我國數(shù)字化變電站建設(shè)至今已經(jīng)取得了一定的成績，進入到了工程實踐階段。我國第一座數(shù)字化變電站于2006年杜爾伯特草原投入正式運營，它實現(xiàn)了我國電網(wǎng)技術(shù)上的優(yōu)化和精細化突破。通過數(shù)字化變電站的建設(shè)極大地提升了我國電網(wǎng)的現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用水平、增強了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度能力，同時數(shù)字化變電站也有效地降低變電站建設(shè)成本。

當今時代是一個信息、技術(shù)高速發(fā)達的社會，想要在不同領(lǐng)域取得良好的成績，必須要充分利用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)優(yōu)勢，而數(shù)字化變電站就是利用數(shù)字化設(shè)備和技術(shù)進行信息收集、傳輸、處理和輸出的操作，完成了變電站的數(shù)字化運行。總的來講，數(shù)字化變電站具有以下幾點特征：擁有網(wǎng)路化通信、智能化設(shè)備、自動化運行管理和統(tǒng)一化通信協(xié)議和模型。建設(shè)數(shù)字化變電站的重要基礎(chǔ)，就是將一次設(shè)備、二次設(shè)備完全轉(zhuǎn)化為智能設(shè)備，并且同其他設(shè)備交換控制命令，做好信息接口的處理工作。必須要時刻保持好智能化設(shè)備運行狀態(tài)，維護智能化設(shè)備自身健康，現(xiàn)用的設(shè)備均具有自我在線檢測能力，能夠及時進行自身健康裝填檢測，并將檢測信息及時反饋給設(shè)備，由系統(tǒng)進行綜合的健康狀態(tài)判斷，采取適當?shù)奶幚怼?/p>

2 電氣二次設(shè)計

明確電氣二次設(shè)計的對象是做好電氣二次設(shè)備工作的關(guān)鍵所在。一般來講，電氣二次設(shè)計對象主要包括：直流電源系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)、自動化工程安全監(jiān)測系統(tǒng)以及元件繼電保護等。同時，還要對電氣二次設(shè)計過程可能遇見的問題進行綜合的歸納和總結(jié)。常見的電氣二次設(shè)計問題有：繼電保護問題、電氣安全問題、光纖縱差保護問題等。下面就這幾點電氣二次設(shè)計問題進行簡要論述。

繼電保護問題，是指對元件及系統(tǒng)進行的繼電保護。其中，對元件進行的繼電保護主要是指對變壓器的繼電保護，也就是要對變電站變壓器、變壓器組、發(fā)動機所實施的保護。而對系統(tǒng)的繼電保護則主要是指將系統(tǒng)之中無法正常運行的故障元件予以切除。繼電保護運行過程中保護裝置拒動問題較為常見，采取雙重化配置可以有效解決這一問題，但是一旦采用這保護裝置，那么在應(yīng)用時就必須將相關(guān)電源全部切斷，所以在實際的運行過程中都必須給每一套保護裝置配備獨立的交流電壓和電流回路，以確保各套保護裝置運行停止時，不會受其他裝置影響也不對其他裝置產(chǎn)生影響。

電氣安全問題，也是電氣設(shè)計中必要考慮的問題，電氣二次設(shè)計不僅要確保設(shè)計專業(yè)化，同時還要做好重大生產(chǎn)事故的預(yù)防工作，確保電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。所以，在數(shù)字化變電站的電氣二次設(shè)計時，安全防誤裝置的安裝是十分必要的，需要注意的是該裝置的安裝與電力系統(tǒng)的設(shè)計、施工、投入運行必須保持一致，也只有如此，才能夠確保該裝置全程參與到電力系統(tǒng)運行之中。

實施光纖縱差保護，主要依靠的兩側(cè)的電氣量轉(zhuǎn)換數(shù)字信號，而實現(xiàn)的光纖雙側(cè)通訊，從而達到兩側(cè)電氣量差動比較保護。光纖縱差保護回路線纜可以較長，相對于一般差動保護而言具有一定的優(yōu)勢，且不會引發(fā)較大的回路負載問題。同時，光纖還具備著較強的防電、防雷能力，信息的傳輸距離較長，傳輸?shù)男畔⒘恳草^大。但受到繼電保護系統(tǒng)同通信系統(tǒng)連接上所存在的設(shè)計盲區(qū)影響，至今尚未形成一個有效的繼電保護與通信系統(tǒng)的整體低阻抗二次系統(tǒng)平面，造成了光纖縱差保護通道告警自愈切換時間過長，想要解決這一問題，就必須要在設(shè)計時考慮到通信機房與繼電保護室之間接地銅排的鋪設(shè)，采用外屏蔽層加強通信機房之間的連接保護。

3 數(shù)字化變電站電氣二次設(shè)計

可以說在變電站監(jiān)控系統(tǒng)中電氣二次設(shè)備不僅占據(jù)著十分重要的地位，也同樣起著十分重要的作用。一般情況下，數(shù)字化變電站電氣二次設(shè)計的基礎(chǔ)步驟，主要包括以下幾點。

智能設(shè)備其是由二次設(shè)備、電子式互感器、智能開關(guān)共同組成的。因此，要想做好電氣二次設(shè)計，就必須做好二次設(shè)備、電子式互感器、智能開關(guān)的選擇工作。一般來講，在選擇二次設(shè)備的時候，應(yīng)該確保所選擇的二次設(shè)備能夠網(wǎng)絡(luò)化；在電子式互感器的選擇上，目前我國多使用電子式互感器；在智能開關(guān)的選擇上，我國的數(shù)字化變電站多數(shù)采用的都是智能終端與傳統(tǒng)開關(guān)相互組合的智能開關(guān)結(jié)構(gòu)。也有極少數(shù)采用理想智能開關(guān)模式，這是因為理想智能開關(guān)的造價是十分高昂的。

在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計上，其主要可以分為三個層次，站控層、間隔層、過程層。站控層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多為星型以太網(wǎng)，而設(shè)計站控層的根本目的，主要是為了管理監(jiān)控層與過程層，使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠與調(diào)度中心始終保持良好的通信狀態(tài)。設(shè)計間隔層的根本目的，主要是為了實施監(jiān)控，因此，間隔層的測控設(shè)備主要采取GOOSE協(xié)議、點對點技術(shù)，以此來實現(xiàn)信息的有效互換。過程層則主要由智能終端、電子式互感器、合并單位共同組成。

在電氣裝置的二次設(shè)計上，其主要包括對保護裝置、監(jiān)控裝置、智能裝置的電氣二次設(shè)計。

在組屏方案設(shè)計上，其重點就在于不同電壓等級的只能裝置、合并單元單獨組屏。

在端子排圖設(shè)計上，如何防治電線電纜老化時期最值得注意的問題，這是因為在端子排圖設(shè)計過程中勢必會運用到光線電纜。同時，在端子排圖設(shè)計過程中還必須將那些不必要的端子排連接設(shè)計進行取消，進一步簡化冗余的控制回路，從而減少電力事故發(fā)生的可能性。

4 結(jié)語

總而言之，數(shù)字化變電站電氣二次設(shè)計就是要優(yōu)化變電站系統(tǒng)，不斷提升變電站的運行效率和安全系數(shù)，實施有效的變電站運行模式，深入挖掘電力資源優(yōu)勢，更好地滿足現(xiàn)代化發(fā)展需要。因此，必須要深入了解數(shù)字化變電站電氣二次設(shè)計的重要性和可行性，充分發(fā)揮數(shù)字化技術(shù)優(yōu)勢，全面加強變電站的信息系統(tǒng)建設(shè)，降低變電站建設(shè)總造價，提升變電站安全使用系數(shù)。

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