数字化变电站中电气系统二次设计研究
数字化变电站中电气二次设计
数字化变电站中电气二次设计【概要】本文就数字化变电站中的电气二次设计进行探讨，并针对数字变电站电气二次设计原则等方面作了深入探究，为类似设计工作提供参考借鉴。
【关键词】电气二次设计；原则；保护配置；调度自动化1.前言所谓的数字化变电站，就是指在变电站的信息收集、信息传输、信息处理、信息输出过程中，使用数字化技术和设备，使这些过程全部实现数字化运行的变电站。
而电气二次设计主要是指针对主线路的一次设备，进行一次设备参数的测量设计、检测设计以及控制电路的设计。
随着电力信息技术和智能化水平不断提高，数字化变电站、智能电网是当今供电技术发展的总趋势，传统变电站二次系统存在的问题及相关配置，已不能满足电网建设智能化发展的需求，因此，实现对变电站的数字化监控，测量，控制和保护，并开展二次电气设计尤为重要，对数字化变电站的建设具有重要意义。
2.数字化变电站电气二次设计原则2.1 电气二次设备设计原则220kV数字变电站要求常规的二次设备，如继电保护装置、测量控制装置、防误闭锁装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现功能装置重复I/0现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源共享，常规的功能装置变成了逻辑的功能模块。
2.2 五防闭锁五防功能是指：⑴防止误分、合断路器。
⑵防止带负荷分、合隔离开关。
⑶防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）。
⑷防止带接地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）。
⑸防止误入带电间隔。
数字化变电站五防是一种采用计算机技术、用于高压开关设备防止电气误操作的装置。
通常主要由主机、模拟屏、电脑钥匙、机械编码锁、电气编码锁等功能元件组成。
现行微机防误闭锁装置闭锁的设备有四类：开关、刀闸、地线（地线刀闸）、遮栏网门（开关柜门），上述设备是通过微机锁具（电编码锁和机械编码锁）实现闭锁的，对上述设备须由软件编写操作闭锁规则。
基于数字化技术的发电厂电气二次一体化方案
碍。 这 样 的 现状 ， 与发 电企 业 所 追求 的 业务 高度 关联 、 信 息 充分 制 造 活 动 ， 是 电 气一 体 化领 域 的 总体 发 展 趋 势 。
２ 方案特征分析
电 气 系统 的二 次 一体 化 ．吸 收 了传 统 形 式二 次发 电 系统
１ 方案设 计的基础性 技术
了二次一体化的关键性技术手段 ， 与传统类型 的方案相 比， 具有 明显 的技术优势。 在横 向层面上 ， 一体化方案整合了各个 电气专业 ， 统一了电气
信 息 的来 源 ， 优 化 了 电气 系统 整 体 功 能 ， 并 丰 富 了控 制 层 接 收 的信 息 。 方案 采 纳 了过 程 性 质 的 变 电站事 件 技 术 和 取 样 测 试 技 术 ， 这 些 先 进 手 段 能 够 节 约 大 量 的 电缆 ， 节 省 发 电厂 的用 地 ， 并 提 升 设 施 的 自动 程 度 。在 纵 向层 面 上 ， 方 案 实 现 了管 理 系 统 和 调 控 系统 、 生 产 系统 之 间 的 密切 配 合， 提 高 发 电效 率 ， 降 低 发 电成 本 。
信息， 难 以 实现 共 享 ； 同时 ， 大 量 的发 电 基 础 设 备 需要 反 复 建
品 完善 打 下 了技 术基 础 。建 立在 Ｉ Ｅ Ｃ基 础 上 的 多功 能发 电 产
融 合 了 电 气设 施 控 制 设 备 的通 讯 功 能 、实 时监 测 功 能 、自 设， 这 增 添 了额 外 的 建造 成 本 。 不 同体 系之 间缺 乏 有 效 沟 通 ， 品， 系统 内部 的 有 效 信 息 不 能 在 一 定 范 围 内实现 共 同利 用 ．增 添 动 控 制 功 能 和 继 电保 护 功 能 。有 效整 合 了发 电 系统 和 其 他 相
变电站电气二次专业数字化施工图绘制与成果移交
变电站电气二次专业数字化施工图绘制与成果移交摘要：随着电网建设规模的不断扩大，电网结构的日渐复杂，电网管理对信息系统依赖程度不断提高。
电力行业迫切需要采用更先进的数字化建模技术来提升变电工程的设计、施工及运行中的信息管理水平。
基于三维设计技术开展变电工程数字化设计是满足电网工程数字化移交要求的重要途径，国家电网公司也已陆续发布了一系列电网工程的三维设计和数字化移交的规范。
而变电二次专业更多的是体现功能原理，难以形象为三维实物模型，因此对其三维数字化设计方案的研究还较少，设计手段智能化、自动化程度较低，生成的设计成品无法与三维设计平台或ＧＩＭ模型文件进行交互，不能满足三维设计和数字化移交的要求。
关键词：电气二次设计；设计软件；数字化交付；三维设计引言电力行业改革步伐的加快，对电力企业服务能力及设施水平提出了新的要求。
为了提升电力生产水平、优化生产方式，需要加强电网尤其是变电站的建设。
变电站作为电力流和信息流的中枢，是智能电网和电力物联网建设的重要领域。
近年来国家电网有限公司持续推进变电站智能化建设，积累了丰富的经验。
但由于现有专业管理细分等原因，智能变电站顶层设计时没有体现“开放、共享”的互联网思维，仍存在信息孤岛和数据烟囱。
这无论与电网安全还是企业经营的角度都是不相符的，所以重构、优化变电站二次系统构架是十分有必要的。
1电气二次专业数字化设计为提高数字化设计水平，引进上海欣电电气数字化软件（ＥＬＥＣ）。
ＥＬＥＣ软件是针对传统ＣＡＤ软件设计问题，基于变电站集成模式开发，从源头将二次信息数字化的平台。
通过ＥＬＥＣ软件，可根据原理图实现接线设计、自动校核、端子排及电缆清册生成等，提高变电站二次系统设计自动化、精细化程度，减少手工输入错误，提高设计效率和质量。
变电站二次系统采用数字化软件设计的主要流程如下：根据项目建立工程，确定项目用户保存于数据库中，同时建立设备库、电缆型号库、芯线功能库、回路库等；利用设备库进行电气原理接线图设计，包括电流回路、电压回路、控制回路、信号回路等；根据电气设备原理图和端子排自动生成电缆接线图，包括电缆编号、回路号、互联端子等；自动生成含设备编码、电缆编号、起点、终点等信息的电缆清册，并根据需要导出相应的格式。
关于数字化变电站中电气二次设计的研究
ｌ 数 字化变 电站
数字化变 电站 是由智能化一次设备和 网络化二次设备分层 构建， 建 立在 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０通信规范基础上 ，能够实现变 电站 内智能电气设备问信 息 共 享 和 互 操 作 的 现 代 化 变 电站 。 自动化技 术和智能一 次设 备技术 以及智 能一次设备 在线监测 技术 的发展和进步加上网络开发应用技术相对发达 ， 使得 中国为电网建设大 规模 引进数字化变 电站并成为了可能。 现在 不少地 区已经开始使用数字 化变 电站， 在广西就有 ５ ０ ０ ｋ Ｖ桂林变 电站 ， 象 征着中 国进入 了实施践行 的时段 。 数字化变 电站有许多优势和先进 之处， 它的应用 ， 明显地推动 了 我 国电网的发展 ， 可 以实现它 的科 技化进程 ， 增加它 的输配 电配 置的能 力。这样就 能够 降低变 电站 的建造成本 。 数字化变 电站 的工作原理本质上 就是基于传统 变 电站基础 上 的数 字化 处理。 它 的特 点是在摘要 中提到 的设备 自动智能处理和通讯 的网络 化， 它具有 统一 的信息传递协议和模型 。 这。 在这种新型 的变 电站 中一次和二次设备都是 自动化的 智能设备。 它的数据接 口可 以与其他设备进行控制命令、 参数的交互。 这 种智能设 备可 以进行 自身健康的在线检测 并报告给变 电站的 自动化 系 统， 这 时系统就可 以根 据这些做 出判 断并发送指令 ， 实现变 电站 的数字
３ 数 字化变 电站 电气 二次 技术 问题
对一次设备进行一系列设计 ，包括数据检 测和控制 电路 的设计 ， 就 是 电气二次设计。它的设计 目标很多， 比如 ： 元件继 电保护和变 电站监控 系统 。当然 除此之 外， 自动化工程安全监测和直流 电源 系统 也在它 的 目 化。 标之列 ， 工业 电视系统也可 以运用 电气二次设计继 电保 护是二次设计 的 过程 中经 常会碰 到的 问题， 而对 电气安全也应 当引起 足够的重视 。在 电 ２ 数 字化 变 电站 的 电气 技术 特征 压变级 次选择 配置的 问题也应 给 高速计算机网络随着数字式互感技术 的进 一步发展， 加上智能一次 气 的二次设计中光纤总纵保护和流变 、 电气设备技术逐步广泛 的使用 ， 也被 大规模 运用 到中国的 电力系统 网络 与 同样 的关注和重视 。下面我们将分别来探 讨这些问题：
宛北变电站数字化二次系统的设计探讨
【 关键词】 数字化 变电站 ； 自动化 ； 网络化 １宛 北 变 电站 规 模 ．
２ ０ Ｖ宛北 变电站在南 阳电 网占有重要地位 ．１ｋ ２ｋ １０ Ｖ电压等级 所 带线路辐射至全市各地 ，为提高南 阳电网供电能力和供 电可靠性 ． 满 足工业园区发展负荷供电需要 。 加强区域 １ＯＶ电网 ， ｌｋ 实现分区供电 ． ２ ０ Ｖ宛北变 电站的数字化改造是势在必行的。 ２ｋ
◇ 科３期 ０１ 第 ３
宛北变 电站数字化二次系统的设计探讨
杨 长 林
（ 南阳飞龙 电力集团有限公 司配 电分公司 河南
南阳 ４ ３ ０ ） ７ ０ ０
【 要】 摘 本章以南阳市宛北变电站为实例进行说 明。工程 的设计 包 括有土建设计、 建筑设计、 电气一次设计和 电气二次设计等。本文主要 以
２设 计 依 据 ．
采用基 于 Ｉ Ｃ １５ （ＬＩ ６ ） 准体 系的变 电站 自动化 系统 ． Ｅ ６ ８０Ｄ ｒ ０ ＇ 标 ８ 采 用分层分布式结构 ， 逻辑上分 为三层 ： 从 站控 层 、 隔层 和过程层 。 间 实 现全站信息数字化 ， 通信平台网络化 、 信息共享标准化 ； 构建一体化信 息平台 ： 实现高级应用 ２ ０ Ｖ中心变 电站为 ｒ 大型输 电变 电站 。 ２ ２ｋ Ｉ ’ ２ Ｔ 型数字化 变电站的 设计原则 ： 一般 采用高标准 的双重化继 电保 护 ． 包括后 备和冗余继 电 保护系统 。 故障记录 、 告警和事件的就地处 理作为系统的一部分 ． 具有 人机联系的完整规模的站控 层 自动化、 部断路器的控制和变 电站 的 全 闭锁 ， 要求间隔之间通信。 双重化” “ 是指独立配置的、 功能相 同的两套
智能变电站二次系统优化设计及研究
智能变电站二次系统优化设计及研究1. 引言1.1 研究背景智能变电站是指应用先进的信息技术、通信技术和自动化技术，实现对电力系统的监测、控制、保护和管理的高级电力系统设施。
随着智能电网和新能源技术的快速发展，智能变电站在电力系统中的作用日益重要。
在传统电力系统中，二次系统是智能变电站的核心部分，负责电力系统的监测、控制和保护。
对智能变电站二次系统进行优化设计具有重要的意义。
当前，随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的增加，电网安全稳定运行面临着更大的挑战。
而智能变电站二次系统的优化设计可以提高电力系统的安全性、稳定性和经济性，有效解决电网运行中的问题。
在这样的背景下，对智能变电站二次系统的优化设计进行深入研究具有重要的实践意义。
本文将从智能变电站二次系统优化设计方法、流程、关键技术、案例分析和未来发展趋势等方面展开探讨，旨在为智能电力系统的发展提供参考，并对未来的研究和实践提出建议。
【研究背景】部分即在于此。
1.2 研究意义智能变电站是电力系统的重要组成部分，二次系统是智能变电站中的关键部分。
二次系统的设计优化直接关系到智能变电站的性能、稳定性和可靠性。
对智能变电站二次系统进行优化设计和研究具有重要的意义。
智能变电站二次系统的优化设计可以提高电力系统的运行效率和质量，减少能源浪费，降低系统运行成本。
通过合理设计二次系统，可以更好地监测和控制电网的运行状态，及时发现和解决问题，提高电网的安全稳定性。
智能变电站二次系统的优化设计可以提高电网的响应速度和自适应能力，增强电力系统的抗干扰能力和抗灾能力。
在面对复杂多变的外部环境和电网负荷波动时，优化设计的二次系统可以更快地作出调整和响应，保障电力系统的正常运行。
2. 正文2.1 智能变电站二次系统优化设计方法智能变电站二次系统优化设计是为了提高电力系统的运行效率和可靠性，以满足日益增长的电力需求和提高供电质量的要求。
在设计过程中，需考虑系统的稳定性、安全性、经济性和环保性，通过科学的方法和技术手段实现系统的最佳化配置。
智能变电站二次系统实虚回路数字化设计研究
智能变电站二次系统实虚回路数字化设计研究摘要：变电站二次系统由二次设备及设备间的二次回路构成。
常规站二次回路由设备间的物理电缆接线实现，物理回路本身就表达了设备间逻辑功能的联系，只需出具电缆接线图即可；而智能站设备间通过数字信号通信，由变电站配置描述(SCD)文件描述设备间的逻辑回路(也称虚回路)联系，二次设备间的物理光纤连接构成了物理回路(也称实回路)，智能变电站二次回路由SCD文件描述的“虚回路”和由物理光纤连接构成的“实回路”共同组成。
逻辑回路在物理回路上传输，物理回路是实现逻辑回路的媒介，逻辑回路和物理回路是智能变电站二次系统设计的核心部分。
关键字：智能变电站；二次系统；实回路；虚回路；设计1.二次系统实虚回路目前，智能变电站中的二次回路设计基本上都是二次回路中的实回路（光纤连接）与虚回路（虚端子）分别进行设计，但是虚回路中所传递的信息是以实回路中的物理链路来达到。
从理论层面来分析，实回路与虚回路设计是彼此依托的关系。
（1）实回路设计。
实回路设计，实际上就是构建在IED设备之间物理端口的一种光纤连接关系。
物理端口之间的连接主要运用的是级联与直连方式，IED间的直采直跳链路则运用的是直连的方法，IED之间务必要通过交换机的网采链路，则选用的是级联方法。
通过IED设备建模来促使设备物理端口信息来实现可视化，实回路设计则是建立在可视化IED设备模型的基础上来实施。
以右侧下拉框来切换到各IED设备，从而达到本侧IED设备和各IED设备间光纤连接配置的目的。
通过端口光纤对侧设备信息和端口光纤所传输的信息类型（GOOSE或者是SV），便于设计人员进行措施排查。
另外也可以为部分设计文档提供坚实依据。
（2）虚回路设计。
IED的ICD文件之中涵盖了装置中所需要的全部输入输出信号，在这之中dsGOOSE数据集涵盖IED装置的GOOSE所传输信息dsSV数据集涵盖IED装置的SV发送信息；涵盖“GOIN”关键字来作为前缀的数据对象是装置的GOOSE输入，另外涵盖“SVIN”关键字来作为前缀的数据对象是装置的SV输入。
智能变电站二次系统设计现状和展望
智能变电站二次系统设计现状和展望摘要：随着科学技术的不断更新，以及社会主义市场经济的发展步伐日渐加快，人们的物质生活水平日趋提高，这一时代发展背景无疑为我国电力行业的发展以及进步带来了极大的发展契机，而变电站也在不断的向智能化以及数字化的方向进行转变，一定程度的提高了变电站的运行效率，值得一提的是，变电站的运行环节伴随着各类的阻碍性问题，这就要求相关的技术人员必须肩负自身的职责，运用二次设计的方式对其进行合理的优化。
基于此，笔者主要针对智能变电站二次设计的现状进行分析，而后展望了它的发展趋势，以下为详细叙述。
关键词：智能变电站；二次系统；设计工作；现状；展望整体的电力系统运行环节，变电站可谓是进行电能分配和把控的重要环节，它的主要功能是确保电力系统可实现高效的输电和配电，因此，若想一定程度的提高变电站的运作质量，并体现自动化的运行特点，就要对其中的各类不良因素进行总结，而后相关的技术人员还应当结合其实际的运行情况，对变电站进行有效改造和二次升级，逐步转变为智能化变电站，需要注意的是，当今所推行的智能变电站的线路以及设备的应用，仍旧体现了许多的不足和漏洞，所以相关的工作人员一定要做好二次设计的优化工作，确保智能变电站的运行稳定性和安全性。
一、智能变电站二次设计的要求智能变电站是一项极具系统化特色的自动化系统，它会运用可靠的、开放式的以及高性能的系统设备，这样的内部功能符合无人运行的需要，全站通信规约则统一运用DL/t860通信标准，对整个变电站进行全方位的、科学的监视以及监测，提高控制效率，同时此变电站具有遥信、遥控、遥测以及遥调等功能，可以与时钟同步，体现了超强的信息交换能力以及通信调度能力，其功能逻辑层面主要由过程层、站控层以及间隔层所共同组成[1]。
二、智能变电站二次设计的现状分析（一）设计原则变电站计算机监控系统的内部功能以及相关配置等都要符合无人操作的设计需要，在此过程中，还需尽可能减少变电站设备的二次设置等行为，达到资源共享的效果，减少工程建设过程中的资金投入量。
浅谈数字化变电站中的电气二次设计
应用的业绩 ， 以可实施性差。而传统 开关 ＋智 能终端 的设备具有 常规 所 １ 数字化变 电站 的电气技术特征 没有在线监测及 自 断的功 能 ， 诊 虽然也具有数 字接 随着时下数字式互感器技术和智能一次 电气设备技术 的实用化 ， 计 的控制及操动方式 ， 算 机高速 网络在我 国电力系统网络 中也得到广泛 的应用 ， 但在其技术 的 口， 可接人过程总线 ， 但其智能化程度较低 。由于其可靠性较高 ， 设备费 运用上还存在着一些技术上的局限性 。 用一般 ， 现广泛 应用于 国内各大变 电站 ， 其可实施性相对较好 。综合 比 智能开关应选择传统开芙 ＋智能终端作为其电气 二次设计 的最件方 各类数据从 源头转变成数字化信息 ， 才真正实现了电气 数据采集的 较 ， 数字化应用 ， 并为实现信息集成化和数据的共享 性应用 提供了基础 。变 案 。 电子式互感器可选择无源电子式互感器 ，或是有源 电子式互感器 。 电站的数字化不但使得具有 监视 、 控制 、 保护 、 故障录波 、 测量 与计 量等 几乎都是功能单一 、 相互独立 的装置模式的传统变电站转型成为采用计 无源电子式互感器是基于有关光学传感技术而设计 的， 其一 次侧光学 电 算机监控 系统 、 机型的继 电保护 及安 全 自动装置 的新型数 字化变 电 流 、 微 电压传感器无需工作 电源 ， 独立安装 的互感器 的理想解决方案 ， 是 目 国 由于其设 备费用极高 ， 可靠性 站， 而且将原有的硬件重复配置 、 信息不共享 、 投资 或本大的局面转变成 前正处在进行实用化研究 ， 内很少应 用， 新建装置和系统之间通过串 口或网口交换信息 的综合 自 动化系统 ， 使得 较差 ， 因此可实施性差 。而有源电子式 互感器是基于 Ｒ ｇｗ ｋ 线圈或低 ｏｏ ｓｉ 原来分散 的二次系统装置 ， 备了向信息集成和功能合理 优化 、 具 整合转 功率线圈的电子式 电流互感器 ， 其互感 器的传感 头部 分具有需用 电源的 变 的基 础 。 电子 电路 ， 现已通过采用激光供能的办法解 决了电路电源问题。南于其 可实施性较好 ， 已获得较多的应用。综合 比较 ， 子式互感 电 数 字化变 电站在逻辑结构上为“ 三层 两网” 结构 ， 站控层 ” “ 可靠性较高 ， 即“ 、间隔 层” “ 、过程层 ” “ 、 站控层” 网络和“ 过程层” 网络 。这种 构架实现了信 息采 器应选择有源电子式互感 器作为其 电气二次设计 的最佳方案 。 集、 传输 、 处理和输 出过程 的数字化 ， 其基本特征为数字化变电站内的信 ２２ 通信规约的选择 ． 息全部做到数字化 ， 信息传递实现网络化 ， 通信模 型达到标 准化 ， 种 使各 数字化变电站的网络分为站控层网络和过程层网络 ， 同的 网络有 不 不同的规约选择 。 设备和功能共享统一 的信息平台 ， 实现运行管理的 自 动化 。 站控层 网络规约可选择网络化 的 １３规约 ， ０ 或是 Ｉ Ｃ １５ Ｅ ６ ８０规约 。 网 数字化变电站与传统 的变电站相 比， 具有以下优点 ： １数字化变电站最显著 的特点是增加了过程层 ， ） 即将一次电气设备 络化 的 １３ ０ 规约采用传统 的面向功能设计方式 ， 其互操 作性较差 ， 适用 纳入 ｒ 数字化 变电站的通信 网络 ， 变电站 自动化 、 字化 技术发展的 于对实时性要求不高 的以太网通信 ， 是 数 软件 费用较低 ， 可实施性较好 。而 重大变革 。 Ｉ Ｃ １５ Ｅ ６ ８０网络规约是基于通用 网络通信平 台的变 电站 自动化 系统 唯一 ２ 数宁化变电站的间隔层设备具有 网络化的特点 ， ） 使数字信息直接 国际标准 ， 面向对象设计 ， 是构建数字化变 电站 的理想平 台， 其基 于网络 接到 站控 层的交换机上 ， 消了转 换型的 串口接 口装 置 ， 取 从而大大地 平 台的各种实时和非实时通信 ， 软件费用较 高， 但互操作性较好 ， 可寅施 提高 了信息交换的速， 卒。 性也较好 。 综合比较 ， 站控层网络规约应选择 ＩＣ １５ 规约作为其电气 Ｅ ６ ０ ８ ３ 数字化变 电站具有配有电子设备 、 ） 传感器 和执行器 的智能开关设 二 次设计的最佳方案。 备， 即具有较高智能 的开关设 备的基本功能 ， 还具有控制设备 的附加 功 智 能 开 关 能， 尤其 是在监测和诊断方面极具优 势。 传 统 开 关＋ 能终 端 智 智 能 ４ 数字化 变电站 的间隔层和一次设备均配置智能终端 ， ） 智能终端之 数 字 设 备 电子 式五 感器 有 源 电 子 式 互 感 器 间通过光纤通信连接 ， 取代 了测控柜之间的电缆连接 ， 护、 保 测控装 置与 化 变 琥 择 电站 二 次设 备 网 络 化 的 二 次 设 备 智能终端之间通过 电气 网路连接 ， 是数字化变电站 的又一大特点。 辔 《 ５ 数字化变 电站将 ＩＣ １５ 应用于变 电站内的通信 ， ） Ｅ ６８０ 既充分 利用 二 次 通 信 站 控 屡 网 络 规 约 设 计 规 约 『 ｌ网络通信 的最新 技术 ， 又实现 了二 次设 备的信息共享 、 互操作 和功能 构 絮 选 择 过 程 层 网络 规 约 的灵活配置。 簸 佳 网络 方 案 站 撞 屡 鸸 络 方 案 星 型 以 太 网 ２ 数 字化 变 电站 的 电气 二 次 设 计 结 构 数字化变电站架构设计 目标是设计 出基于 ＩＣ １５ Ｅ ６ ８ ０通信协议构建 设 计 过 程 层 网络 方棠 点 对 点技 术 的信 息采集 、 输 、 传 处理 、 出过程全 部数字化 的变 电站 ， 而实现数字 输 从 图 ２ 化变 电站 的技术创新。数字化变 电站 电气二次设计 的构架如 图 １ 所示 ， 分为智能设备的选择 、 通信规 约的选择和 网络结构的设计三部分 。 过程层 网络规 约可选择 ＩＣ １５ Ｅ ６ ８ ０规 约 ，或 是 ＩＣ ０ ４ — Ｅ ６ ０ ４ ８规约 ． ． Ｉ Ｃ １５ Ｅ ６ ８０规约 采用 ｒ ３帧格 式 ， ｒ 具有实时性好 ， 传输延 时固定的特点 ， 智 能设 备 的选 择 其适用 于实时性要求较 好的串 口通信 ， 采用插 佰法实现 自同步 ， 可 可靠 性 高， 软件费用较低 ， 实施性好 。而 ＩＣ ０ ４ — 规约是基于网络平台 可 Ｅ ６０４８ 数 字 化 变 电 站 电 气 通 信规 约的选 择 二 次 设 计 的 构 架 的各种 实时和非实时通信 ， 向对 象设计 ， 面 是构建数字化 变电站的珲想 平 台。 其传输延时不 同定 ， 于采样数据同步时需依赖 于外部 同步器 ， 用 不 网 络 结 构 的 设 计 能 自同步 ， 可靠性较差 ， 软件费用也很高 ， 但其可实施性较好 。 ｌ 综 所述 ， 图 １ 对于单 间隔不需要数据同步的二 次设备 ， 采用 ＩＣ １５ 规约传输 ； ’ Ｅ ６８０ 刘 于 ２１ 智能设备的选择 ． 跨间隔需进行数据同步的二次设备 ， 采用也 ＩＣ ０４ — 规约传输 。 Ｅ ６０４８ 故采 数字化 变电站的智能设备包括智 能开关 、电子式互感 器及 二次设 用 ＩＣ １５ 规约与 Ｉ Ｃ ０ ４ — 规约相结合的方式作 为其电气二次 没 Ｅ ６８０ Ｅ ６０４ ８ 备． 网络化的二次设 备是数字化变 电站 的必然选择 ， 但智 能开关 和电子 计的方案比较合理 。 式瓦感器的选择却存在着两种不 同的方案。 ２３ 网络结构 的设计 ． 智能开关可选 择理想的智能开关 ， 或是 传统开关 ＋ 能终端的方 智 网络结构 的设计分为站控层网络方案和过程层 网络方案设计‘ ｒ ， ｆ 其 ｌ 式。 理想 的智能开关具有智能控制 、 在线监测及 自诊断功能 ， 并具有数字 过程层 网络是数字化变 电站 特有的网络 ， 目前没有 成熟的方案 ， 而数 宁 接 口， 其智能化程度较高的特点 ， 由于其设备费用极高 ， 国内基本没有 化变 电站站控层网络方案 比较成熟 ， 在 一般采用星型 以太 （ 下转 ３ ６页 ） ０
变电站电气二次数字化设计技术优化策略探讨
变电站电气二次数字化设计技术优化策略探讨发表时间：2020-11-12T09:36:07.057Z 来源：《当代电力文化》2020年第17期作者：宋华铖[导读] 电气二次部分设计，是整个变电站设计的重要组成部分，宋华铖安徽顺安电网建设有限公司摘要：电气二次部分设计，是整个变电站设计的重要组成部分，也是最为复杂和精细的部分。
因此，变电站建设时，对于电气二次系统设计质量提出了很高的要求。
然而电气二次专业设计属于下游专业，加上建设过程各环节的把控问题，留给设计的时间相对较少，使得设计质量和设计效率难以兼顾。
关键词：变电站; 电气二次; 数字化设计;技术优化；策略1 数字化设计软件平台1.1 软件基本功能目前，已应用的电气二次数字化设计软件一般包括如下功能：(1）芯线数字化连接：将原理图中设备、端子、电缆、芯线均采用数字化方式设计，并将数据提交至后台。
(2）端子排自动生成：根据后台储存的电缆信息（去向、型号、编号等）、芯线接线位置，自动生成端子排安装图。
(3）电缆清册自动开列：根据后台数据，自动生成电缆清册。
(4）错误校核：根据数据核对，自动校验不同卷册之间配合差错。
(5)SCD文件设计：根据已读取的ICD文件，设计虚端子连接，并生成设备虚回路连接情况和SCD文件。
1.2 数字化设计难点电气二次数字化设计推广过程中发现，设计效率提升不明显甚至降低，新技术应用仍存在一定难度。
(1）重复工作量大：由于采用数字化设计方案，全站所有电缆及接线均需绘制，若变电站内有主变、线路等相同间隔较多，采用数字化设计方案将大幅增加绘制工作量和图纸数量。
(2）多次更新端子排：与传统方案不同，数字化设计采用自动生成端子排安装图，若原理图修改，则需重新刷新端子排图，工作量大且容易出错。
(3）原理图绘制难度大：采用数字化设计方案，原理图信息量增大，且缺乏典型图集，将大幅增加设计工作量。
2 数字化设计功能优化2.1 多间隔图纸绘制功能相似间隔一次参数、保护测控厂家等均相同的情况，若每个间隔的二次线均需要设计一次，则图纸量和工作量都会相应增加。
变电站改建工程的电气二次设计
变电站改建工程的电气二次设计变电站改建工程的电气二次设计是指在变电站改建工程过程中，对原有变电设备进行电气二次设计。
电气二次设计是指对变电站的电气系统进行设计，包括变电站的电气接线图、电气设备选择、电气设备的配置、电气设备的联锁、电气保护与控制系统等方面的设计。
电气二次设计需要绘制变电站的电气接线图。
电气接线图是指通过图形和符号来表示变电站各设备之间的连接关系和信号传输路线的图纸。
通过电气接线图，可以清晰明了地了解变电站各电气设备之间的连接方式，便于施工和检修。
电气二次设计需要选择适合的电气设备。
根据变电站的需求和要求，选择合适的电气设备，包括变压器、断路器、隔离开关、接地开关等。
选择合适的电气设备能够确保变电站的正常运行和安全性。
电气二次设计需要对电气设备进行配置。
根据变电站的具体情况，合理配置电气设备的位置和数量。
电气设备的配置要考虑变电站的布局和空间利用率，确保设备之间的距离符合安全要求，方便操作和维护。
电气二次设计还需要考虑电气设备的联锁。
联锁是指在变电站的电气系统中，设定一些保护和控制装置之间必须按照特定顺序或条件联动工作，保证变电站的安全和稳定运行。
电气二次设计需要详细规定各设备的联锁关系和联锁条件，确保电气设备之间能够正确联锁。
电气二次设计需要设计电气保护与控制系统。
电气保护与控制系统是指对变电站电气设备的过载、短路、接地等故障进行保护和控制的装置系统。
电气二次设计需要制定合理的保护与控制策略，选择适合的保护装置和控制设备，确保变电站的电气设备能够在故障情况下得到及时保护和控制。
变电站电气二次系统设计分析 唐伍云
变电站电气二次系统设计分析唐伍云摘要：近年来我国加大了电力系统的建设工作，这也使变电站的数量不断增加，变电站作为发电厂与用户之间连接的桥梁和纽带，主要是电流汇集和分配及电压分配的场所，因此变电站安全、稳定的运行是电网正常运行的关键所在。
为了保证变电站运行稳定性，则需要合理设计变电站电气二次系统，确保变电站供电安全的重要系统。
文章从变电站电气二次系统概述入手，分析了变电站电气二次系统的重要作用，并进一步对变电站电气二次系统设计进行了具体的阐述。
关键词：变电站；电气二次；系统设计1导言2009年我国提出建设坚强智能电网的战略规划。
变电站作为电网运行的重要环节和主要监控点起到联系整个系统的重要作用。
变电站的电气二次系统的合理性与可靠性与变电站安全稳定运行有着密切关系,可以视为变电站的神经系统。
因此肩必要对变电站二次系统展开研究,以推动整个变电站乃至电网的安全稳定。
2变电站电气二次系统概述在变电站电气二次系统中，继电保护和安全自动装置作为重要组成部分，在变电站运行过程中，一旦发生系统故障，继电保护和安全自动装置能够第一时间动作并发出告警，或是跳闸，以此来有效的保护变电站运行的安全性和稳定性。
变电站电气二次系统是一个复杂的系统网络庄要包括变电站内的各类电气设备及其相应的控制、调节、信号、测量回路,以及电气二次系统的继电保护装置、安全自动装置、准同期装置、直流操作电源等。
总体来分析可以将变电站电气二次系统分为以下几个部分:(1)继电保护和安全自动装置。
继电保护和安全自动装置是电气二次系统的重要组成主要用来保护变电站的安全稳定运行厂旦出现系统故障应即动作于告警或跳闸。
(2)控制回路。
变电站二次控制回路主要用来对变电站内各类设备进行控制庄要是各类开关设备的跳合闸操作继电保护发出跳闸信号后通过控制回路来执行跳合闸。
(3)信号回路。
变电站电气二次设备的运行均依赖于信号回路的运行通过变电站二次信号回路淮确采集一次设备的工作状态包括信号的发送、接收和传递网络来为运行人员进行运行和维护提供依据。
变电站改建工程的电气二次设计
变电站改建工程的电气二次设计一、设计范围本工程包括主变电站和配电房的改建的电气二次设计，包括保护及控制系统、自动化系统、监测系统和通信系统等。
二、设计基础1、电气一次设计图纸；2、用户需求；3、《电力行业电气工程设计规范》等相关法规标准；4、地形、地貌、气象等环境因素。
三、设计内容1、保护控制系统本工程的保护控制系统应包括电力设备的各种保护及复合保护，避雷保护，电流电压互感器的接线方案，保护装置的调试方案及相关标定数值等。
2、自动化系统本工程的自动化系统应采用先进的PLC与现场总线技术，以及网络技术，具有人机界面友好、丰富的系统信息及完备的故障诊断和纠正功能；自动化控制系统应具备人工手动控制、远程自动控制和远程联网控制三种工作模式。
3、监测系统本工程的监测系统应提供电流、电压、功率、频率、电能质量及绝缘电阻等监测功能；监控数据应具有存储、显示、传输、分析和处理功能。
4、通信系统本工程的通信系统应采用配电自动化系统联网及远程报警等技术，建立可靠的远程通信链路，以保证系统稳定、可靠工作。
四、设计要求1、符合法律、法规及标准的规定；2、确保电气系统的安全可靠、经济合理；3、技术先进、可靠性高、平稳运行；4、建立健全的维护保养、检修管理制度和技术档案资料。
五、设计效果本工程电气二次设计的实施应达到以下效果：1、提高设备的可靠性和运行效率，提高用电质量；2、促进节能、降低运行成本；3、有效防范事故、保证电网稳定运行；4、提高维护保养、检修的工作效率；5、提高通信的速度和可靠性，便于管理。
六、总结本文介绍了变电站改建工程的电气二次设计的内容、要求和效果。
在设计过程中，应严格遵循法律、法规及标准的规定，结合环境因素进行合理布置和选用设备，确保电气系统的安全可靠、经济合理，提高设备的可靠性和运行效率，促进节能。
同时，建立健全的维护保养、检修管理制度和技术档案资料，以便管理和维护。
电力二次设备的设计新技术分析及应用
电力二次设备的设计新技术分析及应用摘要在电力系统中,电力二次系统是关键的组成,并且在二次系统中包括了多种不同类型的电力二次设备。
随着电力设备技术水平的提高,出现了很多电力二次设备产品的设计新技术，同时也在保障人们日常生产生活中发挥着重要作用，本文系统分析了电力二次设备的设计新技术,并介绍了电力二次设备设计新技术的相关应用情况。
关键词：电力二次设备；新技术1.引言电力系统是现代社会发展中不可缺少的重要基础设施，其运行水平直接关系到国民经济的健康稳定发展。
而作为其重要组成部分的电力二次设备在电力系统运行中发挥着至关重要的作用，其质量水平与运行可靠性将直接影响到整个电力系统能否安全稳定运行。
而随着社会对电网建设要求越来越高，传统的二次设备设计技术已无法满足现代电网的发展要求，必须对其进行优化设计才能提高电力二次设备质量和运行水平，本文将重点针对新型二次设备技术进行分析与研究。
2.二次设备设计现状目前我国电网中各类变电站和配电装置约有64万台，其中变压器约26万台。
随着城市电网、农村电网以及高压输配电线路等项目的建设和改造，对各种变电站和配电装置的运行可靠性提出了更高的要求。
尤其是在高压输电线线路上，若出现故障会给电网造成巨大影响甚至瘫痪，所以对电能质量及可靠性有更高要求。
目前变电站、配电装置所使用的二次设备大多是基于传统产品设计而来，存在技术落后、设计标准不统一等问题，难以满足现代化电力系统发展中对变电站和配电装置可靠性及安全性方面提出的要求[1]。
2.1微机继电保护与自动装置设计首先继电保护与自动装置的工作原理是依据电路原理进行工作的，通过对电路中各个元件的逻辑分析，计算出其输出电压或电流，并根据输出电压或电流的大小和方向作出判断；其次常规继电保护与自动装置主要包括：过电流保护、过电压保护、短路保护等，其中短路保护主要有三段式过电流保护和三段式短路保护，过电压保护主要有单相重合闸及三相重合闸等；再者传统设计的过流保护器具有体积大、重量重、功耗高、性能不稳定等特点。
浅谈数字化变电站的电气二次设计
电压和 电流从 间隔的合并单元光纤中连接 到主站 ， 并连接 Ｇ Ｏ Ｏ Ｓ Ｅ网络 。
２ 电气 二次 设计 的注 意事 项
２ ． １ 线 路 保 护
２ ． １ ． １ 分 相 电 流 的差 动 保 护 线路 的分相 电流 的错误的差动保护 是导致 电磁式 互感器饱和 的重
２ ． ３ 数 字 化 低 周 保 护
数 字 化 低 周 保 护 相 较 于 传 统 的 低 周 保 护 而 言 具 有 能 够 有 效 的 保 护 无信号 的光缆 的特点。数字化低周保护主要是指通 过在合 并单元 的地区 接 收 母 线 的 电压 并 计 算 出相 应 的频 率 ， 然 后 通 过报 文 的 方 式 输 出 相 应 的 跳 闸指 令 。 在每一个 １ ０ ｋ Ｖ的 间 隔 中 都 要 设 计相 应 的投 退 低 周 压 板 ， 并 结 合调度 定值进行考虑 ， 设计好相应 的出口跳 闸投退 ， 从 而有效 的保 证低 周跳线路的性能能够实现。
２ ． １ ． ３ 过 流 保 护
一
３ 电气二 次设 计的 方案
３ ． １ 智 能 设 备 的 选择
因为数字 化变 电站主要包括 一次设备和二 次设备 、 智能开关 、 电子 式互感器 等设备 ， 并且选 择二次设备就是 选择网络化 的形 式 ， 具有 唯一 性。 而选择 电子式互感器的方法主要有以下两种 ： 有源 电子式互感器、 无 源 电子 式 传 感 器 ， 目前 我 国主 要 使 用 有 源 电子 式互 感 器参 与 变 电 站 设 备 运行 。最后我 国变 电站设计 中对于智能开关 的选择主要 是智能终端、 传 统开关相结合的设备。
浅 谈数 字化 变 电站 的 电气 二次设 计
黄华 占
智能变电站二次系统优化设计及研究
智能变电站二次系统优化设计及研究1. 引言1.1 研究背景智能变电站是一种集成了先进技术的现代化电力设施，其二次系统是电力系统中至关重要的一部分。
二次系统的优化设计可以有效提高变电站的性能和效率，提升电力系统的可靠性和稳定性。
然而，目前对智能变电站二次系统优化设计的研究还比较匮乏，需要进一步深入探讨和研究。
在传统的变电站二次系统设计中，往往存在参数设置不合理、系统结构复杂等问题，导致系统运行效率低下。
而随着智能技术的不断发展，智能变电站二次系统的优化设计成为了迫切需要解决的问题。
只有通过深入研究和优化设计，才能更好地充分发挥智能变电站二次系统的优势，提高电力系统的整体运行效率和稳定性。
因此，本文将从智能变电站二次系统的优化设计原理、参数优化方法、案例分析等方面展开研究，旨在为智能变电站二次系统的优化设计提供理论支撑和实践指导。
希望通过本文的研究，能够为智能变电站二次系统的进一步发展和应用提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究意义智能变电站作为电力系统中的重要组成部分，在提高系统可靠性、安全性和经济性方面发挥着关键作用。
而二次系统作为智能变电站的重要组成部分，其优化设计和研究对于提升整个系统的性能至关重要。
二次系统的优化设计能够提高系统的响应速度和稳定性，减少系统故障发生的可能性，从而提高整个电力系统的可靠性。
通过优化设计二次系统的参数，能够降低系统运行的成本，提高系统的经济性。
二次系统的优化设计还可以提高系统的安全性，减少事故发生的风险，保障电力系统的稳定运行。
对智能变电站二次系统进行优化设计和研究具有重要的意义。
它能够帮助电力系统运行人员更好地掌握系统运行情况，提高运行效率和管理水平。
通过优化设计二次系统，还可以为电力系统的数字化转型和智能化升级提供重要支撑，推动电力行业的发展和进步。
1.3 研究方法在本文研究中，我们采用了多种方法来进行智能变电站二次系统的优化设计及研究。
我们进行了大量的文献综述，深入了解了智能变电站二次系统的优化设计原理、相关参数优化方法以及案例分析等方面的研究现状。
220kV变电站中二次电气系统的设计问题 蔡红军
220kV变电站中二次电气系统的设计问题蔡红军摘要：随着我国的耗电量不断的增大，这就要求我国电网系统进行变电站的二次系统改革，从而来满足现阶段的需要，但是在变电站二次系统的设计中，难免会出现这样或那样的问题，这也是我国变电站二次系统设计中所不得不考虑的问题，而如何能在确保电力输送安全与效率的基础上，还能够满足变电站的安全工作，不出现任何的安全事故，这也是我们变电站改造系统应该注意的问题。
本文对220kV变电站中二次电气系统的设计问题进行分析。
关键词：220kV变电站；二次电气系统；设计问题变电站中二次电气系统的设计方案直接影响到整个220kV变电站能否安全稳定的运行，过去，由于二次电气系统设计的不完善、不精确且设施设备在安装调试阶段一些潜在的安全隐患没有被及时的发现，因此造成了许多的事故。
现在，变电站作为电网运行的重要环节和主要监控点，起到联系整个系统的重要作用。
变电站的电气二次系统的合理性与可靠性与变电站安全稳定运行有着密切关系，可以视为变电站的神经系统。
因此，有必要对变电站二次系统展开研究，以推动整个变电站乃至电网的安全稳定。
1 220kV变电站电气二次系统设计存在的问题1.1回路控制在220kV变电站中，其电路断路器一般使用的是SF6式的，35kV的变电站的电路断路器常使用的是耗油较少的断路器，而10kV的变电站则使用的是真空状态的电路断路器，并且所有的电路断路器的能量储存的设备都使用的是弹簧装置。
目前国内的保护设施的功能已经基本成熟，电网在运行时，一般都不会使用电路断路器的本体来阻止的电流的回路跳闸，而使用的是操作箱来进行电流回路的跳闸，因此在进行正式的投入使用时，会将电路断路器的本体进行彻底的清除。
而对于电路断路器来说，其数量的要求非常多，并且能够通过连接可靠的辅助性的接触点来达到自动化综合应用以及保护设备的作用。
另外，重新闭合的刀闸装置也要进行自动化的投退，当遥控装置与所处地方的操作刀闸进行重合以后，就能够进行自动的投退，如果这时的输出电流回路没有发挥重合作用，其就会自行的断开。
智能变电站的电气二次系统设计
智能变电站的电气二次系统设计摘要：随着我国电力行业的不断发展和创新，人们对电力供应有着更高的要求，在确保供电量的基础上，对供电的安全性和稳定性进行有效的保障。
变电站的运行离不开一次设备和二次设备的支持，加强智能变电站中电气二次系统的设计，是对变电站运行的重要支撑。
本文主要针对现阶段智能变电站电气二次系统设计的原则进行分析，提出设计的要点内容，希望能对今后电力行业的发展提供有效地帮助。
关键词：智能变电站；电气二次系统；系统设计智能变电站二次系统的不断优化和创新，是确保变电站高效率、高质量运行的基础，也是促进社会发展和进步的保障。
在设计的过程中，需要对系统内部的各项数据内容进行整理和分析，严格遵守设计原则，不断降低电力生产的成本，促进我国电力行业的长久稳定发展。
1、智能变电站二次系统设计原则从现阶段电网运行的整体状态来看，电气二次设计是为了更好对变电站系统运行的保护，也是保障变电站系统安全运行的关键内容，电气二次设计不仅能够在一定程度上增强电力系统中继电保护的基本能力，同时也保障用电用户使用的质量。
目前社会在智能化、数字化和自动化的发展背景下，变电站在进行电气二次系统设计的过程中，主要需要遵守以下四个方面的基本原则，从而更好地确保设计的科学性以及合理性：1.在智能变电站电气二次系统设计的过程中，设计人员需要掌握相关的法律规定，并严格参照相关法律规定中的内容进行设计，确保设计的先进性以及合理性。
2.在满足变电站技术应用要求的技术之上，电气二次设计还需要实现对变电站控制层和监控层等关键设备之间信息转换的技术要求，确保能够实现设备更加良好的配合，确保电力供应的安全性和稳定性。
3.智能变电站二次系统设计的过程中，还需要确保设计能够满足变电站数据监控的基本要求，并且系统还需要具备数据的显示、储存等相关的信息编辑能力，对变电站运行中产生的各项数据进行监测，并通过变电站内专用的互联网进行上传，确保传输的过程中数据的完整性、真实性和及时性[1]。
220kV智能变电站二次系统的设计
220kV智能变电站二次系统的设计摘要：根据我国电网公司对于智能电网的发展展望，智能变电站已经成为电网建设的重点。
其中220kV智能变电站的二次系统的设计工作尤为重要，本文对220kV智能变电站二次系统的设计问题、结构和优化方案进行了分析和探讨。
关键词：220kV智能变电站；二次系统；设计一、概述智能变电站二次系统设计中的问题根据我国电网公司对于智能电网的发展展望，智能变电站已经成为电网建设的重点。
二次系统的设计中涉及到众多一次设备和二次设备，承担着发电、配电和输电这些重要工作，对整个电网的正常运营具有重要影响。
我国现阶段运营的智能变电站在二次系统的设计中存在不少子系统，对于维护变电站和电网的顺利运行并不可靠，其主要问题有：第一，各级子系统间因为分属于不同专业而被单独设立，为主站进行数据计算增加了难度；第二，传统的设计方案中，站控层设备比较冗杂，间隔层与过程层中的设备没有进行整合，具有优化空间；第三，传统的二次系统设计不能适应数字化测控体系的要求。
针对这些问题，220kV智能变电站的二次系统设计应当以自动化技术和信息化技术作为基础，构建更加高效、灵活的设备结构，适应智能电网时代的发电、配电和输电的需求，并保障电网的可靠性，兼顾灵活性和安全性。
二、智能变电站二次系统的常规设计流程（一）绘制SV与GOOSE 信息流图在对设备类型、保护测控原理、自动化目标、间隔设计进行过分析研究之后，着手绘制SV和GOOSE 信息流图，将设备之间的逻辑关系表现在两份信息流图纸上。
其中，SV信息流图与传统的保护原理图、电流和电压回路图的主要功能类似，能表达出电流数据流和电压数据流之间的连接关系；GOOSE 信息流图集中体现了信息传输和设备控制的逻辑原理。
SV和GOOSE 信息流图的绘制涵盖了信息流向、信息传输回路两个部分的内容。
信息流向能表现出SV 和 GOOSE信息所采用的传输路径，展现出该设计是否使用了交换机，明确了信息流向。
电气二次设计中的问题与有效措施探究
电气二次设计中的问题与有效措施探究摘要：电气二次设计对电力工程的质量和效果有着直接的作用，在电气二次设计中，需要进行完善和合理的设计，将电气装置进行优化，使电力系统能够稳定的运行，减少安全事故的发生，由于设计具有较为复杂的特点，因此需要完善细致的多方面设计，避免设计中出现漏洞造成严重影响。
本文对电气二次设计的问题与措施进行了详细分析。
关键词：电气；二次设计；电力系统；措施引言电气二次设计作为电气工程建设中的重要部分，能够提高用电质量，加强电气二次设计的效果，能够使电力系统的运用更加的高效，使电气装置的使用更加的持久。
电气二次设计中存在不合理的设计，会使工程的建设成本提高，也可能造成不安全的后果，因此需要完善电气二次设计，在设计中对电力系统的线路进行全面的检测，使电气设备能够得到有效的监控，使电力系统更加的安全高效。
1 光纤纵差保护措施光纤纵差保护是电气二次设计中的一种有效措施，这种保护与一般的差动保护有着不同的特点，光纤纵差保护能够使电气信号变为数字信号，使光纤的通讯功能得到增强，这种差动保护方式可以使电气量通过比较来保护电力系统线路。
电气二次设计在以往的设计中通常采用普通差动保护设计的方式，利用电流差进行比较，将电缆设计成差流回路，然而差流回路的距离较长，导致CT二次回路的负载逐渐变大，使电能输入功的利用效率下降。
要提高电气二次设计的效果，可以使用光纤纵差保护进行设计，这种方式受到的局限小，在设计中得到了普遍的使用。
光纤纵差保护通过数字信号进行电能的输送，由于输送的信息包含量大，其中产生的损耗相对较小，同时这种方式有着中继距离长的特点，具有抗雷电干扰的特性，因此在电力设计中受到了大范围的使用，应用的效果也较好。
光纤纵差保护能够使电力企业的能源利用效率提高，但是在使用中进行通道的切换较为复杂，因此在二次设计中需要重视通道的设计。
在光纤纵差保护中，由于继电保护以及通信设计中有着设计漏洞，在设计中需要采用低阻抗系统进行保护。
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数字化变电站中电气系统二次设计研究
发表时间：2019-01-03T15:29:03.000Z 来源：《建筑细部》2018年第11期作者：唐纯华[导读] 数字化变电站是智能电网的重要组成部分，它引领着变电站新技术的发展方向。
广西冠宇电力有限公司 530029 摘要：数字化变电站是智能电网的重要组成部分，它引领着变电站新技术的发展方向。
数字化变电站就是通过数字化技术使变电站的信息采集、处理和传输，并建立与之相适应的通信网络和系统的变电站。
与常规变电站不同，数字化变电站具有一次设备智能化、二次设备网络化、运行管理系统自动化等特点，可以减少设备的检修次数和检修时间，减少自动化设备数量和二次接线，提高系统的可靠性。
设
备具有互操作性，方便设备的维护和更新，提高了工作效率。
关键词：数字化；变电站；电气系统；二次设计
一、引言
一次设备智能化、二次设备网络化、信号数字化是数字化变电站的主要特点，数字化变电站在技术和经济上具有重大的意义。
首先在技术上，数字化变电站信号传输均通过光缆技术实现，使得传统的二次电缆使用量大大减少，提高二次系统的可靠性；其还具有良好的互操作性，通过变电站数据共享，便于变电站改造和扩建工作，便于设备的维护和更新，提高工作效率。
此外，数字化变电站通过状态检修可以减少设备的检修时间与次数，提高设备的利用率。
其次在经济上，与传统变电站相比，信息的共享可以减少变电站设备的重复建设和投资；紧凑的设备可以减少用地；良好的互操作性减少变电站设备初期建设成本和运行维护成本等。
总之，数字化变电站的应用可有效提升变电站的可靠性和安全性，提高变电站自动化水平与生产管理效率。
二、数字化变电站的技术特征
1.数据采集数字化
电压、电流的采集采用非常规互感器（如电子式互感器或光电式互感器）是数字化变电站技术应用的主要标志之一，这实现了电气量数据采集环节的数字化。
实现数据采集数字化可以使一、二次系统在电气上达到有效隔离，电气量动态测量范围大大增加，电气量测量精度有效提高，为信息共享提供基础。
通过信息共享使得常规变电站装置冗余向信息冗余的转变。
2.系统分层分布化
基于 IEC 61850 标准的数字化变电站的一、二次设备可以分为站控层、间隔层，过程层。
过程层主要指变电站内的电流和电压互感器、变压器、断路器、隔离开关，等一次设备。
间隔层和站控层主要指的是变电站综合自动化系统。
间隔层一般按间隔划分，其包括测控元件和保护元件。
测控元件负责该间隔的电气量的测量、断路器、隔离刀闸的控制等，保护元件负责该间一次相关设备的保护控制、故障记录等。
3.系统建模标准化 IEC 61850 标准为变电站自动化系统定义了统一的、标准的信息模型和信息交换模型，实现变电站信息共享与设备的互操作性，为实现变电站建模标准化提供了有效的工具，确立了变电站网络通信标准。
4.信息交互网络化
数字化变电站实现由常规互感器到新型电子式互感器使用转变，将传统的模拟电气量转变为数字化电气量，实现变电站内装置设备之间以高速网络为依托的信息共享，功能重复的二次设备接口不再出现，常规功能装置被逻辑功能模块代替，以太网技术的有效利用，实现过程层与间隔层之间的信息交换，间隔层与变电站层的通信，间隔层内部之间的信息交换和通信，变电站层不同装置之间的通信。
信息及设备共享得到真正实现。
5.设备检修状态化
状态检修也称为预知性维修，主要包括三个环节：设备诊断、设备状态监测、检修决策，其依靠有效的状态监测，也就是状态监测是设备诊断的根据和状态检修基础，以设备当前的工作状况为依据，根据在线监测和诊断情况、系统的技术应用要求，诊断、确定设备当前状态，根据结果安排检修时间和项目，并制定相应的检修决策。
6.设备操作智能化
变电站设备的智能化为数字化变电站发展提供了可靠的基础，智能断路器的应用推动了数字化变电站的发展。
采用计算机控制和微电子技术以及电子式互感器建立新的断路器二次系统是智能断路器二次技术的发展趋势。
智能断路器需要在断路器内嵌入开关量、电压和电流变换器来实现断路器的智能化。
断路器系统的智能性由智能型接口装置、微机型控制单元和相应的控制软件来实现。
作为智能控制元件的输入，控制和保护命令可以通过光纤网络，实现与断路器操作机构的连接。
三、数字化变电站二次系统设计
1.变电站自动化系统
（1）系统构成全站建立在 IEC 61850 通信标准基础上，实现全站设备间数据共享与互操作。
全站构架可分为三层：站控层、间隔层与过程层；通过采用站控层和过程层两层网络实现三层设备之间连接。
2.网络结构
站控层采用 100M 以太网星型双网结构，分为监控 A 网、监控 B 网，不设置独立的保信 C 网，保护故障信息集成在监控网中，保信子站通过网络接口从监控 A、B 网获取保信子站信息。
站控层制造报文规范（MMS）、面向对象的变电站事件服务（GOOSE）、简单网络时间协议（SNTP）三网合一。
3.站控层
站控层设备包括一体化电网运行智能系统主机、变电站运行驾驶舱、一体化运行记录分析装置、五防主机、保信子站、远动工作站、网络设备、辅助设施系统以及其他智能接口设备。
4.间隔层
间隔层设备包括各电压等级保护、测控装置以及电能计量装置等。
5.过程层
过程层主要设备包括合并单元、电子式互感器、智能设备等，其主要功能是：完成电气量的采集、开关量的监测、控制命令的执行、全站设备运行状态的监测等。
2.故障分析与决策
（1）故障数据的自动统计与存档具备故障动作次数、动作时间等数据的自动统计功能，并能将故障的相关开关量、采用值等录波数据与保护动作报文等数据自动打包存档，供运行维护人员调用。
（2）故障事件回放利用保护动作、开关跳闸、故障录波、GOOSE 报文等信息事件的时标信息，以及大量由 SCADA 系统获得的信息，完成事故回放模拟功能，为故障分析人员了解故障处理和演变过程提供依据。
（3）故障信息综合分析决策提取故障前后暂态、稳态和设备状态等全景信息，并结合当前电网拓扑，对故障信息进行分析、判断，筛选提炼出与故障相关、对故障分析有用的信息，并进行归类处理，对故障全面分析和快速定位。
通过对故障信息的分析，根据故障特征，综合利用故障推理、故障选相、故障定位等技术手段，反推出可能的故障类型、故障元件、故障点位置等，并自动生成故障分析报告。
根据故障分析结果和当前电网运行状态，为故障隔离范围和快速恢复供电提供辅助决策。
从而实现故障分析、定位，为故障隔离和恢复供电提供辅助决策的功能。
3.状态检修
在辅助设施后台主机上，建立状态监测软件系统，获取 GIS、主变、避雷器、蓄电池等设备状态检测 IED 的数据信息，进行集中处理，并通过状态监测专家系统，进行评估一次设备的状态，实现一次设备与蓄电池等二次设备的状态检修。
自动生成状态检修分析报告，发送至一体化电网运行智能系统平台或调度部门，供运行维护人员参考。
支撑电网经济运行与优化控制通过电压无功综合控制和优化运行方式，降低网损。
通过智能调节变电站的变压器有载分接头和投切无功设备（电容器、电抗器）保证用户端电压质量。
支持区域电压无功综合控制，降低区域网损。
参考文献：
[1]高翔.数字化变电站应用展望[J].华东电力，2006.（8）.
[2]陈树勇．智能电网技术综述[J]．电网技术，2009（8）：20-21.。