智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法研究

田詩(shī)雯+陳曲+王寧

摘 要：智能變電站的日益完善是變電站發(fā)生改革的必然形勢(shì)，因此有關(guān)人員需要對(duì)二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)引起必要的重視?；诖?，本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析，筆者依據(jù)自身多年經(jīng)驗(yàn)提出合理化建議，提供給相關(guān)人士，供以借鑒。

關(guān)鍵詞：智能變電站；二次系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

對(duì)于智能變電站來(lái)說(shuō)，在智能電網(wǎng)中扮演著重要的角色，同時(shí)變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)變電站的運(yùn)作狀態(tài)產(chǎn)生直接的影響，為變電站在未來(lái)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。相關(guān)人員在對(duì)智能變電站設(shè)計(jì)的過(guò)程中，系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的說(shuō)是通信網(wǎng)絡(luò)將以往的二次回路加以代替，而電氣信號(hào)慢慢的轉(zhuǎn)變成虛擬數(shù)字進(jìn)行替代，二次系統(tǒng)具有的信息會(huì)在某種程度上和信息邏輯及其輸入輸出之間的關(guān)系存在一定的區(qū)別，無(wú)論對(duì)于電纜還是光纜來(lái)說(shuō)，僅僅對(duì)通信上存在的關(guān)系進(jìn)行反應(yīng)，但是無(wú)法做好實(shí)質(zhì)性的操作及其通信。就智能化裝置而言，往往屬于通用的運(yùn)行平臺(tái)，但是不能呈現(xiàn)出變電站的配置狀況。

1 智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義

從目前的情況來(lái)看，設(shè)計(jì)單位無(wú)法為變電站提供系統(tǒng)的這種文件類型，就算變電站中有SCD、CID的建模工具，但是無(wú)法進(jìn)行全面的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，相關(guān)工作人員沒有結(jié)合IEC61850與設(shè)計(jì)圖紙的實(shí)際情況。所以在這種情況下，沒有對(duì)SCD和CID文件進(jìn)行一個(gè)統(tǒng)一的要求，只能通過(guò)生產(chǎn)廠方、變電站工作人員與設(shè)計(jì)人員的共同努力實(shí)現(xiàn)，這些設(shè)計(jì)參與方需要全面整合設(shè)計(jì)的相關(guān)信息，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)試和檢驗(yàn)，確保能夠正確配置文件，加快工作效率，增加施工成本。

為了妥善處理變電站這種情況，相關(guān)人員需要對(duì)二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)手段做到熟練掌握，并將虛擬二次回路當(dāng)作基本條件，當(dāng)設(shè)計(jì)完成以后就會(huì)形成相應(yīng)的文件，輸送給相關(guān)人員，接著相關(guān)二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以變得切實(shí)有效。

2 智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)

相關(guān)人員在對(duì)二次系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)二次虛回路設(shè)計(jì)引起必要的重視，和以往變電站進(jìn)行對(duì)比可以得知，智能變電站在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要對(duì)以下幾個(gè)方面引起必要的重視：

對(duì)于常規(guī)變電站來(lái)說(shuō)，由于智能功能要和裝置本身之間存在一定的聯(lián)系，這樣就要求相關(guān)人員可以對(duì)智能裝置具有的定義做到熟練掌握，并了解產(chǎn)品規(guī)格及其版本，進(jìn)而掌握相應(yīng)的狀況；而相關(guān)人員在對(duì)智能變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，智能裝置往往屬于通用的平臺(tái)，利用這個(gè)運(yùn)行裝置是無(wú)法對(duì)系統(tǒng)自身功能做出判斷的，而智能在分析軟件的基礎(chǔ)上可以掌握這些功能，相關(guān)人員也應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)開發(fā)廠商、型號(hào)等引起必要的重視。

常規(guī)變電中的二次工程設(shè)計(jì)是通過(guò)二次接線作為主要依據(jù)，該表現(xiàn)形式在智能變電站中，不存在傳統(tǒng)的二次電纜回路，所有信息都涵蓋在光纜中。在實(shí)際上，智能變電站的每個(gè)GOOSE信息應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)配置，并在設(shè)計(jì)時(shí)，注意應(yīng)用能夠體現(xiàn)配置手段的文件，否則無(wú)法將虛擬二次回路的連接方法完好的表達(dá)出來(lái)。所以系統(tǒng)二次設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)以一定形式，解決智能變電站需要處理的問(wèn)題。

2.1 虛端子

在智能變電站的二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，工作人員要注意各保護(hù)裝置之間的信息傳輸以及分合閘出口間的傳輸過(guò)程，及時(shí)記錄網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，這些數(shù)字信息可以在一根光纜中進(jìn)行傳輸，無(wú)需應(yīng)用傳統(tǒng)的端子。但是二次系統(tǒng)回路的相關(guān)原理并沒有因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)傳輸而產(chǎn)生變化，對(duì)于智能變電站中的應(yīng)用裝置來(lái)講，SV輸入信號(hào)與GOOSE之間的端子存在一定對(duì)應(yīng)關(guān)系，這些裝置都具有其所涵蓋的ICD文件，所以在SV信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)?，?yīng)按照常規(guī)政治的模擬來(lái)那個(gè)將端子排輸入；GOOSE輸出信號(hào)與開關(guān)量輸出端子存在對(duì)應(yīng)關(guān)系；GOOSE輸入信號(hào)與開關(guān)量輸入端子，為了維持更加深入的理解和應(yīng)用SV信號(hào)和GOOSE，所以將這些信號(hào)稱之為虛端子。

就虛端子而言，可以一個(gè)對(duì)很多個(gè)，然而無(wú)法多個(gè)對(duì)一個(gè)，也就是一個(gè)開出信號(hào)可以為諸多相關(guān)設(shè)備服務(wù)，但是開入信號(hào)卻不能處于串聯(lián)的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的方式進(jìn)行傳輸，而十端子是恰好相反。比如在端子220kV的線路間隔里面，相關(guān)人員在對(duì)開入短路位置進(jìn)行確定的時(shí)候，需要對(duì)兩套線路的保護(hù)及其測(cè)控裝置引起高度重視，在以往設(shè)計(jì)中，無(wú)論是哪種裝置都要安置到相關(guān)開關(guān)機(jī)構(gòu)中，這個(gè)時(shí)候相關(guān)人員就會(huì)選擇相應(yīng)的輔助階段，接著將相應(yīng)的位置信號(hào)傳送到指定的地方，不同裝置都可以對(duì)該位置發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行確定，從而對(duì)接線環(huán)節(jié)加以優(yōu)化，達(dá)到一對(duì)多的信息傳輸目的。由于虛端子不能對(duì)以往變電站存在的斷開點(diǎn)進(jìn)行操作，并且保護(hù)裝置往往是依據(jù)硬壓板的出口位置進(jìn)行設(shè)定的，這樣做到目的是為了確保保護(hù)功能得以應(yīng)用，在回路的過(guò)程中能夠具備顯著的斷開點(diǎn)。當(dāng)回路加以虛擬化以后的時(shí)間中，當(dāng)前諸多廠商經(jīng)常應(yīng)用的方法是利用GOOSE出口軟壓板進(jìn)行設(shè)置，這樣可以為信息可以實(shí)現(xiàn)安全輸送到指定的地方提供重要的保障，從邏輯上維護(hù)了接收方及其發(fā)送方在實(shí)際隔離的過(guò)程中達(dá)到安全傳輸?shù)男Ч?/p>

2.2 設(shè)計(jì)流程

對(duì)于變電站二次設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容來(lái)說(shuō)，通常依據(jù)設(shè)備電壓等級(jí)及其有關(guān)裝置內(nèi)容做出以下設(shè)計(jì)：

下一步是繪制裝置物理連接圖及全站光纜清冊(cè)。裝置物理連接圖反映了設(shè)備間光纜連接情況，可以清晰的表達(dá)各二次裝置光口之間的物理連接關(guān)系，全站光纜清冊(cè)，可以體現(xiàn)出全站光纜的接線方式，直接用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)光纜溶接。

首先要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)方案，明確該過(guò)程二次設(shè)備的訂貨情況，并各個(gè)電壓等級(jí)的SV數(shù)據(jù)流程圖和GOOSE流程圖表進(jìn)行繪制。這個(gè)過(guò)程與常規(guī)變電站有一定類似之處，其電流、電壓回路和控制信號(hào)回路以及保護(hù)回路圖可以得到良好的應(yīng)用。變電站設(shè)備之間電流與電壓數(shù)據(jù)六的連接方式，能夠通過(guò)SV數(shù)據(jù)流圖進(jìn)行標(biāo)示，上傳信號(hào)。斷路器和隔離開關(guān)控制和各保護(hù)間的聯(lián)系，可以通過(guò)GOOSE數(shù)據(jù)流程來(lái)進(jìn)行完善。

然后是全站虛端子的連接，二次設(shè)備廠商在繪制外部物理接口示意圖的同時(shí)提供相應(yīng)Excel表格形式的裝置輸入/輸出虛端子定義。設(shè)計(jì)人員根據(jù)這種定義情況，結(jié)合相關(guān)原理設(shè)計(jì)GOOSE和SV之間的連接，然后將虛端子的繪制表格，發(fā)送給全站系統(tǒng)集成商，形成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的SCD文件，最后完成整個(gè)二次系統(tǒng)回路設(shè)計(jì)。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，筆者從以上幾個(gè)方面對(duì)智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析，并提出了相應(yīng)的解決措施，是二次系統(tǒng)設(shè)備對(duì)相關(guān)廠家的發(fā)展形勢(shì)，這樣要求相關(guān)人員需要對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)的意義做到熟練掌握，并嫻熟的掌握設(shè)計(jì)手段，利用虛端子的設(shè)計(jì)及其使用，并且對(duì)二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)加以優(yōu)化，為變電站可以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的目的提供重要的保障。

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