智能变电站二次回路的技术要求研究

智能变电站二次回路的技术要求研究

作者：邓敬华

来源：《城市建设理论研究》2013年第35期

摘要：我国电网逐渐走向了信息智能化发展的新阶段，变电站普遍采用了现代化电子信息技术及其综合自动化管理体制，甚至向无人作业模式转变，从而引起了变电站二次回路的根本性变革。为了进一步研究智能变电二次回路的发展趋势，本文着重分析智能变电站二次回路的技术要求以及“虚回路 ”的相应表达。

关键词：智能变电站；二次回路；技术要求 中图分类号：TM411+.4 文献标识码：A 1 智能变电站二次回路发展现状 1.1 RTU远动终端模式

目前，我国的智能变站二次回路主要采用RTU远动终端模式，由于其具有的个性化功能而替代了通常情况下的变电站控制、测量及监视系统功能，从根本上适应了变电站对于RTU遥测功能的迫切需求。

从表面上看，现有的技术设备确实改变了旧设备的不良性状，但是在高科技飞速发展的今天，这些功能还是有限的，在某种程度上跟不上时代的要求。具体地讲，RTU远动终端模式依然保留着常规变电站的中央信号系统，基本上没有改变保护及自动装置，变电站仅仅依附于局域通信网络形成分布式的监控系统。RTU远动终端模式具有四种功能：即遥测功能，遥信功能，遥调功能，以及遥控功能。

针对RTU远动终端模式的缺陷来讲，虽然现有的RTU远动终端模式充分利用了原有的旧设备，即具有投资少、修正工作量小的一般特点，但是应用范围有限，RTU远动终端模式通常只适用于220 kV以下变电站。此外，该模式中中常规变电站测量、监视、控制及自动装置回路等功能都已经跟不上时代的要求，在新科技的冲击下，势必需要进一步得到改造。 1.2 变电站综合自动化模式

关于变电站综合自动化模式，它也是当前应用非常普遍的一种智能变电站系统装置，从根本上取消了中央信号系统，而保护测控屏的应用取代了落后的常规保护屏系统功能。 一般情况下，变电站综合自动化模式连接着常规控制和信号回路与计算机监控系统，使现代计算机技术和通信技术被充分被利用，对于二次回路接线也起了一定的简化作用。除此，变

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电站综合自动化模式的应用也从一定程度上控制了设备电缆的用量，重要的是变电站综合自动化模式实现变电站数据的信息共享。

由于变电站综合自动化水平的不断提高，值班人员的工作操作量随之减轻，在保护、测控一体化装置和新控制方式的采用方面尤为明显，这种令人兴奋的现状提高了变电站的自动化程度水平，也为实现无人看管模式创造了必要条件。尽管如此，但变电站综合自动化模式仍然存在一些不可避免的现实问题，因为它没有从根本上解决二次回路复杂引起的电磁干扰、一次设备智能化、电保护状态检修等问题，所以它还不能满足智能电网发展的需求，变电站的二次回路必须向数字化模式过渡，这是应用系统的需求，也是时代发展的必然。 2 变电站二次系统的数字化应用 2.1 智能电网的重要组成部分

通常来说，数字化变电站是智能电网的重要组成部分，也是变电站自动化系统发展的未来方向，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共同构成。智能化一次设备主要指的是电子式互感器、智能化开关等；而网络化二次设备分层主要指的是过程层、间隔层和站控层。

在实际应用中，数字化变电站是建立在IEC61850通信标准基础上的一种设备，可以实现设备信息共享以及相互操作，它属于现代化的新型智能变电站.毫无疑问，作为一种电力公司的运行工具，智能电网依靠数字化、网络自动化等技术手段来实现其应用功能，这也是科学技术发展的必然.例如，电网监控、保护等任务只有在智能化二次设备信网络的帮助下才能完成。此外，随着新兴技术的发展，以太网等数字化设备大批量地投入到了实际应用中，所有变电站设备急需改革，所以网络化二次系统功能成了变电站的又一革新手段。 2.2 多层网络结构的构成特点

大致地说，变电站网络化二次系统主要是将虚拟网技术应用于数字化变电站，并借助GOOSE通信传输机制和SMV采样值传输机制来实现各种网络化的保护、控制及计量等多种二次设备功能，其智能化变电站二次系统功能特点如下所示：

关于数字化变电站网络化二次系统，它主要由多层网络结构组成，一般结构表现为：间隔层集多种设备为一体，通过标准数字化变电站机构，促使二次系统通信趋于分散分布式，最终融合传统变电站二次设备。毫无疑问，融合式网络结构尤为重要，它可以重新集合整个变电站的二次设备，能使变电站层后台系统获得大量信息，从根本上综合利用最新开发的数据基础。 3 智能变电站二次回路发展趋势

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针对智能变电站二次回路的目前现状及应用进行分析，我们可以进一步展望它的未来发展趋势。其实，智能变电站二次回路应当建立包含电网实时同步运行信息、设备状态、电能质量等类据的标准化信息模型，保证基础数据的一致性和完整性。

根据当前智能变电站的要求，为了满足各个系统层面所要达到的标准，相关电力公司一定要根据变电站本身问题进行具体分析，建立科学合理的智能变电站模型，并提供有利于智能变电站二次回路正常运作的系统结构及配置方案。

一般来说，系统结构及配置的理想设计方案需要满足一定的条件，即一定要具备先进性，与时俱进。作为一种实际应用频率较高的系统设置，不只是应用当前我国生产的最新前沿科技，而且还要放眼全球，充分考虑现今国内外高压电气设备以及二次设备（IED）的发展状况和运行经验。不管怎么说，关于智能变电站二次回路发展的设计可以从以下几方面进行考虑： 设立变电站新模型，提供电气主接线，增加IED配置，并且分析智能变电站的分层网特点，最大化实施智能变电站自动化系统的网络布局。其中，最为关键的一点就是，相关设计人员可以根据现已建立的智能变电站自动化系统网络现状，有效在选择智能变电站的二次设备，研究智能变电站二次回路等方面的发展趋势。 3.1 变电站“虚回路 ”表示方案

对于变电站“虚回路 ”进行分析，它主要根据IEC 61 850标准，为了适用于网络时代回路表达及工程实施而最新推出的一整套行之有效的系统研究方案。进一步讲，变电站“虚回路 ”方式能够通过网络自动配置和系列工具软件而科学有效地解决智能化变电站常规回路经常遇到的“可设、可校、可配、可用”问题。一句话，变电站“虚回路 ”表示方案也是数字化变电站开关量及信息通信采样科学应用的主要表达方式。 3.2 变电站虚端子的表示方案

对于变电站虚端子进行分析，它是根据GOOSE和SV输送信号为网络传递信息的一种变量，与传统屏柜的端子相对应。

经过这种方案，系统就可以形象迅速地理解并应用GOOSE、SV信号，其实连接这些信号的一连串连接点就是虚端子。 4 结束语

总而言之，智能化信息技术系统的运用，从根本上解决了变电站二次回路的复杂性，在缺乏智能变电站二次设计软件的情况下，“虚回路 ”及虚端子的表示为智能变电站二次设计提供了

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过渡桥梁。因此，智能变电站二次回路的应用已在为智能电网运行过程中的基本组成部分，也是我国变电站自动化系统的必然发展趋势。 参考文献：

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