智能变电站的电气二次系统设计

发表时间:2020/12/11   来源:《中国电业》2020年23期   作者:赵永礼
[导读] 随着我国智能技术的不断发展,传统的电网系统已经不能满足
        赵永礼
        重庆华网电力设计有限公司,重庆 400015
        摘要:随着我国智能技术的不断发展,传统的电网系统已经不能满足当前工业与家庭用电的需求,为了更优化电网系统的信息采集与实时监控等相关任务。在智能电网系统中,对智能变电站的电气二次系统设计可以有效提升我国电网供应质量,电气系统的设计直接影响着智能变电站的稳定和安全性。
        关键词:智能变电站;电气二次设计;设计要点
        1智能变电站概念
        智能变电站的主要特点为:一次设备数字化,二次设备网络化、数据平台标准化。使用光电或电子式互感器,断路器、变压器、避雷器等一次设备配置在线监测装置,一次设备配置智能电子装置(IED),采用标准的数字接口进行数据传输,实现集成运行状态监测、保护、控制、通信等功能的智能化一次设备。一次设备增加在线监测系统,对设备的重要参数进行在线监测和评价,实时识别设备故障的征兆,为运行和维护部门安排检修计划提供基础数据,为一次设备的安全运行提供重要的保障。智能变电站分为三层,即站控层、间隔层、过程层,站控层与间隔层之间的网络为站控层网络,间隔层与过程层之间的网络为过程层网络。站控层网络数据量不大,实时性要求不高,而过程层网络是智能变电站安全稳定的重要保障,对可靠性、实时性的要求非常高。
        2智能化变电站电气二次系统设计的原则
        (1)技术人员应该严格遵循相关技术规范与标准,保障设计的规范性。(2)技术人员还应该满足智能变电站的技术应用要求,进而保障站控层、监控层等关键设备之间的信息传输与共享需求,实现数据的快速处理,提高系统的运行效率。(3)技术人员在进行二次设计时还应该满足智能变电站数据监测的需求,增加系统数据显示、存储以及处理编辑等多种功能,能够将检测数据实时传到智能终端中,提高监控数据的准确性与实时性。(4)技术人员还应该充分考虑设备以及设备配备布置的合理性。
        3电气二次系统设计
        3.1 智能变电站的电气二次系统控制设计
        在智能变电站的电气二次设计中,其主要借助于智能监控技术和设备,在电气系统的控制方案中,对智能变电站的电气变压器的油色谱和铁芯接地与电压、电流以及电缆线路等综合信息数据的监控,通过准确地测量相应的数据信息,能够有效地控制智能变电站的监控开关与断路器,从而达到智能变电站电气系统信息数据的智能监控管理。智能变电站的电气系统二次设计中,利用虚端子可以降低变电站传感器容易损坏的问题,通过对于智能变电站电气设备进行及时监测,利用二次设备的优化可以节省相应的人工成本。通过对智能变电站电气系统进行准确监控,从而能够保证智能变电站长期的运营安全性。
        3.2 基于虚端子的虚回路设计
        在智能变电器的电气系统设计中,注重虚回路的设计是保证智能变电站的信息控制能够在新颖的保护装置间快速地传递。同样基于虚端子的虚回路电气二次系统设计对传统的变电站电气设备的开关输入和虚端子进行控制。在智能变电站的电气虚回路设计中,需要根据变电站的各个智能设备的电压进行详细地设计划分,根据设备的信号和初次设计理念来制定相应的虚回路设计流程。

通过制定智能化的虚回路电气设备的连接图,在设计方案上展示智能变电站的设备之间虚端子连接,同样根据虚端子的电气数据连接图和装置之间的连接线路,可以建立智能变电站的虚端子表格,在智能变电站的电气系统设计中建设相应的断路器和刀闸的连接点,能够运用于智能变电站的电气硬件部分,通过先进的处理器来应对电气系统设计中存储的处理信息不断增多的情况。实现智能变电站硬件设施能够高度集成化和智能化,建设智能辅助点的建设来实现设备上的节省。同样在基于虚端子的虚回路设计中需要智能变电站简化断路器的信号回路,通过智能系统的软件逻辑的判断来实现断路器的简化,减少智能变电站的信息采集数据的路径过长的现象,可以有效地实现电气二次系统的简化。通过在智能变电站的电气虚回路设计中,取消间隔跨越横向的电气联闭回路,通过取消过于多余繁琐的控制开关来修改电气二次系统的修改配置和逻辑节点,从而简化回路系统设计,提高虚回路的可靠性。通过取消相关的多余控制开关能够保证智能变电站的电气系统的设计能够在接线上更加简化,有效降低操作的可行性,让智能变电站的电气二次系统能够具备更高的经济性和安全性,智能变电站的电气二次系统基于虚端子的虚回路设计需要与电网系统的智能信息数据同步,可以让整个电网系统变得更加稳定流畅安全。
        3.3 电气系统的主接线设计
        在智能变电站的电气系统设计中,对于主接线的可靠性设计是整个电气线路安全运行的重要保证。因此在主接线的设计中,需要变电站电气主接线整体框架的设计,电气主结线的设计是确保智能变电站的电气系统的结构与功能齐全,实现变电站的设备融合优化的基础保障。同样智能变电站电气主接线设计中实施良好的设备组件构建,是确保变电站的电气系统主结线整体与各个设备之间的功能完善的连接,确保智能变电站电气系统具备智能检测与控制等功能。在智能变电站电气主结线设计的整体框架中,对于电气智能设备的需求为模块化设计模式以及分散控制形式,因此在电气主接线的设计中需要考虑到智能变电站的电气主结线在整体设计下实现各个设备的独立工作和协调运作等功能,同样确保智能变电站的电气系统硬件系统能够最优化。
        3.4 辅助系统的完善
        在智能变电站的电气系统设计中,需要做好辅助系统的完善。例如在辅助系统完善中可以进行智能新型设备的应用设计和后期维护设计。智能新型设备的应用设计可以保证在设计中通过对变电站的电气间隔层的功能智能化集成,有效地实现智能变电站的电气系统再次设计下能够进行动态监控和可靠性评价预测。通过在电气系统再次设计中加强智能设备的运用,保证智能变电站的系统再次设计的智能化控制,对电网系统出现的早期故障,电气系统设计能够进行及时的诊断与信息传输。在后期维修设计中,智能变电站的电气系统设计中需要囊括到后期维护设计中,通过参数的变化及时进行维护检修,保证智能电网能够在不同情况下安全运作,同样可以在设计中设计开放性后期维护检修,根据智能变电站电气系统设计中后期维修不同的控制系统来进行分层次保护控制设计。因此在电气系统的维修设计方案中,开放性后期维护设计方案需要考虑到对智能变电站的系统运行进行控制维护,对变电站的电气系统的故障预测能力和故障排除能够得到智能化的处理,从而最大程度地降低智能变电站电气系统的风险。在后期的维护设计处理中需要实现智能化系统运作判断,调整保护的处理方案实施,进而能够确保智能变电站的系统设计能够合理可行,确保智能电网系统变得更加稳定与流畅,因此在系统设计中应用新型智能设备设计和后期维修设计是保证我国电网系统能够可持续性发展与变电站设备能够正常运作的重要需求。
        4结语
        智能化变电站的构建能够有效保障电力系统的稳定运行,进而保障电力资源的正常运输。因此,技术人员应该重视电气二次系统设计工作,掌握其设计原则,进而提高系统设计的有效性,实现更加丰富的系统功能,促进整个电力行业的现代化发展。
参考文献:
[1]曹文辉.智能变电站电气二次设计常见问题及处理对策[J].江西电力,2019,43(04):26-28.
[2]陈晓琼.探究智能化变电站中电气二次设计的要点[J].通讯世界,2019,26(09):251-252.
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