关于智能变电站的二次设备整合优化探讨

李永军

摘 要：在现代社会发展中，社会用电量急剧增长，在为电力企业带来广阔发展空间的同时，在一定程度上加剧了电力市场的竞争。基于此，电力企业为了能够占据更大的市场份额，提升市场竞争优势，应用大量先进技术和设备，推动智能变电站二次设备整合优化，有助于解决变电站故障问题，优化网络配置，提升供电安全和供电质量。本文就智能变电站的二次设备整合优化进行分析，结合实际情况，客观阐述整合优化要点，寻求合理应对措施。

关键词：智能变电站；二次设备；整合优化

智能变电站中集合了众多先进技术和设备，主要以集成、先进、节能和环保原则构建，在网络通信平台基础上实现信息资源的大范围传输，自动化信息收集、测量、控制和监测等功能，还可以结合电网运行要求自动化控制和调节，自动决策和互动等。与此同时，由于智能变电站中集合了先进电子装置和通信网络，为系统二次设备整合带来了深远的影响。基于此，需要对智能变电站设备运行情况进一步分析基础上，制定二次设备整合优化方案，提升变电站智能化建设水平。由此看来，加强智能变电站二次设备整合优化研究很有必要，有助于提升我国智能变电站的自动化水平，推动电力行业发展。

一、二次设备整合方案

智能变电站在二次设备整合优化中，通过合并单元和智能终端实现。在二次设备整合中，根据国家相关规定，主要包括以下几个方面：

（一）根据间隔和功能整合

二次设备按间隔按功能整合，主要是强调对本间隔内的设备提供防护整合。在常规的变电站工程中应用较为广泛，经过不断创新逐渐取得了可观的成效。如，主保护集成后备保护，220kV母线保护集成断路器失灵判据。智能变电站信息传输主要是借助网络实现，可以有效改善常规硬接线存在的问题，促使二次设备按间隔按功能可以得到有效拓展和创新。

在相关规定中，除了断路器保护集成短引线保护和线路保护集成过电压保护方式以外，还配备了其他的保护方式，不再具备按间隔按功能整合的空间资源。

（二）按间隔整合

按间隔整合和优化二次设备，主要是强调对本间隔内的保护和测控装置整合优化。此种方案实际应用效果较为突出，以其独特的优势被广泛应用在常规的变电站中。较之常规的变电站数据传输而言，以网络传输方式代替传统的硬接线数据传输方式，数据传输效率更高[1]。

（三）按功能整合

按功能横向整合方式在国外应用较为广泛，但是在我国应用还处于初级阶段。此种整合优化方式在实际应用中，要求装置故障对相配套间隔设备带来影响，在一定程度上降低设备运行的安全性和可靠性。

二、智能变电站的二次设备整合优化

（一）合并单元和智能终端的整合

智能变电站二次设备智能化接口主要是通过合并单元和智能终端等组件实现。合并单元主要通过时间相关组合来整合二次转换器的电流数据，主要可以分为点对点接口和组网接口两种[2]。智能终端和一次设备通过电缆线路连接在一起，同时与二次设备光纤连接，可以对断路器、主变压器和刀闸等装置测量和保护。

在科技的不断创新和发展下，电子互感器技术以其独特热的优势，被广泛应用在电力系统中，经过不断完善和创新，取得了较为可观的成效。但是由于种种不良因素的影响，由电子互感器成件统一提供合并单元和电子互感器装置，智能终端则是由保护成件提供。由于设备装置是不同分别提供，所以无法实现智能终端与合并单元的整合功能，后续使用电子式互感器时通过两种过程层装置硬件整合实现。需要注意的是，由于电子式互感器在智能变电站中应用经验较为薄弱，所以在智能变电站中更多的是以常规互感器为优先使用，通过合并单元与智能终端一体化设计方案，优化过程层的集合设计，可以有效降低过程层装置数量，获得更加充足的整合空间，降低投入资本，带来更大的经济效益[3]。

合并单元和智能电子终端结合的智能组件，主要是吸收和借鉴国外先进的技术，从技术吸收到自主生产，经过不断的努力和创新，已经生产出较为成熟的产品，促使厂家具备短时间内整合智能终端与合并单元组件的能力。

（二）故障录波和网络报文分析的整合

就故障录波和网络报文分析装置来看，可以实时记录报文信息。结合国家电网设计要求，如果是根据电压等级配置的故障录波装置，避免单独配置主变压器故障录波装置，35kV以下的部分则可以使用多合一装置实现故障录波。通过故障录波网络记录分析装置，可以在线记录和存储原始报文信息。故障录波和网络分析一体化可以实时记录报文信息，故障扰动的启动、动态变化信息，建立统一的模型，实现样点数据的采集和关联搜索功能。同时，借助大规模的FPGA并行处理技术，可以实现系统的数据采集和解码能力，对报文异常情况在线监控，统计流量数据。可以说，故障录波和网络分析一体化方案的出现，可以有效改善动态和暂态报文记录问题，对网络配置方案进一步优化和创新，降低电缆铺设量，可以在智能变电站建设和发展中大力推广、应用[4]。

（三）保护装置和测控装置的整合

在500kV测控装置的整合方面，大多数是选择3/2接线方式，根据实际情况，大致可以将其分为三个方案。其一，较之常规变电站而言，采用独立的装置方式，不采用测控装置与保护装置合一的方式，每串配备三台测控单元，对应三台断路器。此种方式更适合应用在常规变电站整合优化中，二次设备功能十分单一，所以对于智能化变电站的作用不大。

三、结论

综上所述，在变电站二次设备整合优化中，应该选择合理有效的措施，对智能变电站设备运行情况进一步分析基础上，制定二次设备整合优化方案，引进前沿的技术和设备，促進智能变电站改革升级。

参考文献：

[1]杨然静，刘满圆，金文博.新一代220kV智能变电站二次设备优化集成方案[J].电气应用，2013，23（S1）：522529.

[2]王鑫，焦新敬，刘啸宇，刘跃文.110kV标准配送式智能变电站二次设备优化方案[J].山东电力技术，2015，31（10）：7071.

[3]陈波.500kV智能变电站二次系统的优化整合方案研究[J].机电信息，2012，22（18）：12.

[4]陈波.500kV变电站二次系统智能化设计关键问题研究[D].上海交通大学，2012.