徐州华电电力勘察设计有限公司221005
摘要：我们国家在着手经济建设的同时，也比较注重电网的发展，目前已经由传统的模式向智能化转变，所以在建设智能变电站的过程中，我们一定要注意对其二次设计的研究，我们要充分了解变电站的特点和目前存在的问题，然后做出合理优化的方案，便于今后对智能变电站的二次设计优化，本篇文章对智能变电站的特点及其目前存在的问题作出了说明，并阐述了对智能变电站二次设计的方案。
关键词：智能变电站；特点；问题；二次设计；
引言：中国作为一个科技大国，科学技术在各个领域得到广泛应用，包括我国的电网系统，逐渐向信息化、数字化转变，目前智能电网的建设是首要目标，智能化一次设备和网络化二次设备是智能变电站的重要组成部分，运用IEC61850作为通信协议，最终实现智能能信息能够共同分享，变电站得到最终整合的效果。但是要想完成智能变电站的二次优化，还存在一定的距离，所以我们要从实际出发，充分了解目前的状况，选择适合的方案。
一、智能变电站的特点
智能电网比较重要的组成部分就包括智能变电站，智能电子装置（IED）把用电的信息和用电的具体能量进行统一的整理、合并，这是唯一的基本信息，我们要运用统一的方式完成信息的共享和交换。
1、智能化网络系统
在智能变电站中二次设备的设计过程中，二次设备着重运用快速的网络通信，把微处理器作为基础，微处理器一般具有模块化和标准化的特点，这样就可以通过网络完成共享资源，共享数据。变电站智能化系统一般包括间隔层、站控层和过程层，这三层通过网络进行连接，具体的三部分主要是指：
（1）站控层网络（MMS）：处于间隔层和站控层二者之间，数据主要是联闭锁信息以及站控层设备和间隔层之间的通信数据。
（2）GOOSE网络：处于间隔层设备和智能开关之间，开关和刀闸的每一次开关的数据都在其内部储存。
（3）过程层网络（SV）：处于间隔层设备与合并单元（MU）之间，电流电压值都在其内部储存。
2、一体化监控系统
智能变电站为了便于平时的操作管理，对其进行实时监控，便于信息分析以及平时的紧急处理，所以一般都要求其具有网络化、数字化、共享化和统一性的通信平台。其中操作管理的具体方式包括：无功优化控制、顺序控制、防误闭锁操作等。利用数据通信网关机，调度中心实现调度控制。实现运行监视，利用可视化技术，实现变电站中数据信息的综合展示和运行监视，包含的内容有：设备运行监视、电网运行监视、远程浏览以及可视化展示等。
3、辅助系统智能化
辅助系统智能化是智能变电站的重要内容之一。一体化监控平台构建于智能变电站，实现远程操作、远方实时监控是电站辅助系统的主要辅助功能，实现自动启停设备等功能，并达到各个子系统联动协同的功能。采用一体化设计对于智能变电全站的电源，统一监控、设计、调试和生产站用直流电源系统、交流电源系统、通信电源系统、交流不停电电源系统，利用智能化监控模块实现通信网络化（站用电源各子系统），达到站用电源信息共享的目的，智能化电源软件平台得到建立。
二、二次设计存在的问题
变电站电气设备二次设计的主要对象是主线路上的一次设备，对其进行检测设计、参数测量设计以及控制电路的设计。二次设计的主要对象是：直流电源系统、直流电源系统、工业电视系统、变电站计算机监控系统、元件继电保护、自动化工程安全监测系统等。在二次设计过程中，电气安全问题、继电保护问题、压变和流变的级次选择配置问题等是经常遇见的问题。
1、继电保护
系统继电保护和元件继电保护是继电保护的主要内容。对变压器的继电保护主要是通过元件继电保护实现，主要包括：发电机保护、厂用变压器保护以及变压器组保护等。为了反映系统中不能正常运行的元件主要通过系统继电保护实现，并把从系统中切除出现故障的元件。保护装置拒动是继电保护运作过程中经常出现的问题，为了避免这个问题，可以使用继电保护双重化配置。切断所有的相关电源是在安装保护装置时的要求；独立的交流电压和电流回路保护装置运行时的要求；当一套保护装置停止工作，不能影响其他保护装置的工作；断路器的回路和保护配合装置都要独立工作。
2、电气安全
保证设计的专业化、防止重大生产事故的发生和保证电力的安全生产是在智能变电站二次设计中必须考虑的问题。在智能变电站的二次设计中，必须加入同电力系统同步施工、同步设计、同步投入运行的安全防误装置。
3、压变和流变的级次选择配置
为继电测量、继电仪表、继电保护提供信息（一次电流电压）是电压互感器和电流互感器主要功用。继电仪表、继电测量、继电保护与二次参数（电压互感器和电流互感器）相关联。二次参数（互感器）不精确是由于智能综合技术（测量仪表发生了变化）的不断发展导致的。使用光电互感器是解决二次参数不精确的主要手段。
三、智能变电站的二次设计优化
1、二次设计特点
（1）计算机监控系统通过以太网实现站控层与间隔层的通信。
（2）采用电子式互感器，配置有测控装置、微机型的保护以及数字式电能表，通过光纤实现互感器单元与测控、保护以及电能表之间的通信，采用的协议是IEC61850。
（3）通过光纤实现智能终端之间的通信，测控、保护柜到开关场的电缆连接被取代，通过传统电气回路实现智能终端与测控、保护装置之间的连接。
2、二次设备的选择
智能变电站中的设备主要有电子式互感器、二次设备以及智能开关等。网络化二次设备是二次设备选择的唯一方案。有源电子式互感器和无源电子式传感器是电子式互感器的两种选择方案。光学传感技术是无源电子式传感器的核心技术。有源电子式互感器是国内主要使用的互感器。理想智能开关、智能终端与传统开关组合是智能开关的选择的主要方案。自我诊断、在线监测、智能控制功能、高智能化开关、造价较高等是理想智能开关的主要特点。
3、通信规约
过程网络层、站控网络层是智能变电站的主要网络层。IEC61850和103规约是站控网络层的主要规约。IEC60044-8规约和IEC61850规约是过程网络层的主要规约。在智能变电站的站控网络层中IEC61850规约是一般选择对象，只要是由于传统通信网络层运用103规约。
4、设计网络结构
间隔层、站控层以及过程层是智能化变电站的网络结构分层。为了管理监控过程层和间隔层，保持与调度中心的通信状态是站控层的主要功能，星型以太网是其网络结构。监控是间隔层的主要功能，可以独立运行。GOOSE协议应用于间隔层测控设备、即时信息互换通过点对点技术实现。电子式互感器、智能终端以及合并单元的组要元件组成了过程层。保护装置、监控装置以及智能装置的设计是二次设计的主要内容，其中包括控制操作回路、交流电流电压回路、接地、开关量信号的传输和收集、一体化防误闭锁等。
5、设计端子排图
运用光纤实现端子排图设计，电线电缆老化问题得到了有效的解决，由于一些端子排连接设计的取消，不仅简化了冗余的控制回路，而且维修人员因失误而造成的事故得到了有效解决。
结束语：我们不难看出，经济基础决定上层建筑，人们生活水平的提高，促使物质追求也明显提高，在电网建设过程中，智能变电站的优化设计也是急需解决的问题之一，我们一定要从实际情况出发，对智能变电站的特点以及存在的问题了然于心，然后选择适合其优化的方案，达到技能节省花费，又能满足人们需求的效果，但一定要保证智能变电站的稳定和安全，从而保证社会整体的利益的提高。
参考文献
[1]蔡勇.智能变电站二次系统优化集成配置研究[J].湖北电力.2011（S1）
[2]李昊炅.智能变电站二次系统优化及应用研究[D].华北电力大学（北京）2011
[3]史添.智能变电站网络结构优化研究[D].华北电力大学（北京）2011