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摘要：依照国家电网各项重要规划内容，高电压等级和变电站项目都可以按照智能化变电站来实施，已经运行的智能化变电站主要就是二次设备设置和选型不同。文章对智能变电站二次设备集成方案进行了分析。
关键词：智能变电站；二次设备；集成方案；电网建设；合并单元；智能终端 文献标识码：A
中图分类号：TM762 文章编号：1009-2374（2016）02-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.070
智能变电站是智能电网建筑的重要环节，按照国家对电网公司的编制等一系列智能变电站的技术规定，可以对变电站合并单元和智能终端、保护装置和测试控制等方面进行分析，对二次方进行整合；也可以优先采用故障录波方式进行研究，解决动态和报文工作；还可以通过一定整合对智能变电站进行分析，控制好测控装置，配合二次系统相关设备，对变电站进行一定维护和管理。
1 二次设备集成工程概况
国家电网公司海北500kV智能化变电站远期10回归线，安装2组主变压器，每组主要变压器压侧各装设有2组低压电抗器，500kV设2个继电器小室。按照远期分段可以分为两侧设置，主变可以设置一个小的电器小室，主要控制设置通信室，分为计算机室和控制室两种。二次设备配置主要是变电站全站的三层结构网络站控制，网络层面主要可以采用100M以太网进行控制，然后采用统一标准进行通信规定。每一个系统之间都要实现非常完全的操作，保护好这种方式，计量上要采用网络方式进行计算，二次设备主要是互感器和合并单元布置保护方式，还要利用智能化终端设置方式，测控装置独立进行配置，配置断路器可以设计气体密度，使用避雷器和对主变压器色谱进行检测装置。
2 互感器选择方式
随着光纤技术和光电子学原理的研究和发展，各种光学原理和电子互感器快速发展，和常规的电磁式互感器相互比较，可以对电子互感器进行诠释，对体积非常小的绝缘体结构进行简单的设置，和企业设置要进行相互结合。电子数字量要进行二次网络化输出，如果没有二次输出会导致危险，不能切断高压和测量一定范围，要对常规电流和电压进行相互比较，对实际运行的电子式要进行相互的需要完善，合理解决好问题，如果出现问题会直接影响到变电站的可靠性运行。经过对运行智能变电站分析，可以很好地对互感器进行分析，电子采集器故障要对电子故障进行类型的比例调整，还要对电子互感器进行分析，同时还要对电子互感器存在问题进行振动分析，电磁兼容问题要进行精度分析，对无源的电子式互感器要能够进行相互作用分析，对噪声和问题要进行可靠性分析。
3 对时方式研究
第一，国外进口装置常常会使用专为时钟传輸制定的时钟码，每秒输出秒、分和小时的顺序排列时间信息可以进行一定排列工作，LRLG-B信号非常重要的有四种：直流偏置电平、正弦调制信号、电平方式和RS232电平方式。每一个码是10ms，一般主要是用于进口保护和故障录波器，还会应用于很多公司，CE公司保护、ABB公司保护、惠安公司自动化装置和故障录波器和西门子设备应用。IRLGL-B方式对时的优点就是不需要交换机，没有任何网络延时，任意的线缆断线故障只要影响到设备，都具有非常高的安全性和可靠性，都能达到一定精度，同时误差也会很小，但是这种技术也存在缺点，就是实现需要依靠单独接线，需要很多光纤和电缆进行系统应用，目前对国产产品的保护和故障录波器及二次设备主要都是使用IRLG-B对时信号。
第二，IEEEI1588的技术基础来源是AGILENT公司，主要定义就是一种网络化测量和控制系统，是一种精度非常高的系统技术，通常称为精密实践协议，能够达到和亚微米秒级的同步精度数据，协议定义的各类同步报文都是基于对用户对数据分析，尤其是适合于太网上实现，在实际工程中使用这种系统方案可以存在很多优缺点。IEEEI1588可以很好地消除分布式的网络化测控系统，各个测控设备的时钟误差数据在网络的传输会延迟，但是按照相关规范去策划和设计网络测控系统，就可以同步对时钟精度进行控制，从而有效解决分布网络化测控系统；还可以依据分布网络化系统都是需求制定精确时钟协议，利用这项技术设计集成分布，增加网络符合问题，实现整个系统高精度。同时利用这种开放和通用的精确同步技术，制造非常完善的设备，对不同智能电子设备实现时钟同步，最终实现网络总线数据传输能力和实现系统功能性提高。
IEEEI1588系统主要对时方式选择的是使用非常精确的分布式网络方案，但是这种系统同步技术在现阶段还处于初级阶段，主要存在设备厂家对系统不理解，会造成很多调试阶段性问题，需要做大量工作，还有就是同步与技术稳定性问题，需要进行长期运行测试。
4 对二次设备的网络架构
变电站主要的自动化系统采用的是开放式分层布局结构，逻辑上是使用站内控制，间隔层和过程层要进行网络设备配置。网络配置主要方案有三层结构，也就是三层结构和一个网络方式，将MMS网络、COOSE网络、SV网三个网络相互结合在一起，使得整个电站的设备和网络进行一定连接，任意智能设备之间都可以使用非常特别站进行一定控制。另一个设计就是三层两网的结构，可以将全部电站网络分为站内控制层网络和过程层两个部分，结构可以降低网络设备要求和提高对网络运行和维护工作，根据网络设备性能和运行维护要求可以将之前三网进行不同程度的组合，满足不同网络需要。对网络结构的选择主要就是使用三层一网结构和三层两网结构方式，将设备进行很好地优化和功能性整合，运行维护上发挥各自的网络优点。通过以前方式设计对三层一网结构可以最大限度地满足实现全球数据共享，并且变电站建设可以建设很多设备投入工作，但是整体信息交互比较困难，可以很好地降低对自动化系统的网络稳定性问题，还可以对网络安全性和可靠性进行实际运行统计，按照步骤进行分析和研究工作。三层两网结构和网络结构非常清晰，按照电压器等级可以划分为几个网段，最大限度地提高对自动化系统的安全性和可靠性分析研究工作。 5 变电站挑战方式分析
要能很好地保护好对直采直跳，采样值采用网络方式进行一定传输，还要保护好对网络分组建立，保护好装置的SV采样和跳闸过程交换机，通过对各种网络技术手段保护工作，合理地简化网络配置和光缆的连接方式，可以很好地减少保护装置问题，合并单元，通过智能终端等各种设备进行光口处理，保护网络采用网跳。
對跳闸方式的选择，要合理保护好直采直跳方案的优点，同时保护好采样和跳闸要不依赖于交换机，但是也存在一定缺点，就是保护采样值和跳闸是不能进行共享的，保护好装置合并单元和智能终端等装置需要具备多个光纤网络结接口，对功耗和体积增大都有一定影响，这种方案可以很好地保护采样以及跳闸可靠性和实时性问题。保护好网采样和网跳闸方案的优点主要就是对网络结构简单处理，对SV、coose、同步信息共网和运行简单维护，存在的缺点就是对交换机、合并单元、智能单元和测保等装置数据的处理能力要求非常高，对网络结构和交换机配置方式的要求也非常高，尤其是对故障录波器等设备的处理都需要多个百兆流量处理能力，还需要网络相关的技术和设备进行一定支持工作。
6 做好在线监测工作
在线监测主要是为了实现智能设备状态检修基础问题，为了更好地提高连续的检测数据分析，有效的在线监测系统可以随时掌握设备技术和现状问题，避免对突发性事故和控制渐发性事故问题，目的就是提高电压电气设备的利用率，有助于进行一定周期性和预防性维修，改善资产管理和设备寿命，加强故障原因分析。在线监测是智能变电站不可缺少的一项实际应用技术，但实际效果中却一直都没有达到预期。从各项的统计数据可以看出，主要原因就是设备可靠性还比较低，检测数据误差比较大，诊断结果精确度比较低，在经济上也存在很多问题，状态检测系统对一次设备运行安全性影响也是不能忽视的问题。
7 结语
综上所述，目前智能变电站的建设应该从设备安全性和可靠性进行指标衡量，同时还要兼顾设备的先进性和经济性。可以采用三层两网络结构方式，合理控制网络，所有的保护设备都要采用直接采样和直跳方式，测控、录波和计量采用网络方式。可以采用常规使用的互感器和合并单元方式，合并单元布置在用户内部进行保护工作，对电流和电压模拟要通过电缆接入方式，合并单元转换数字测控和光纤介入保护等二次设备方式，对智能终端也可以独立进行配置工作，布置在户外智能控制柜。合理保护和测控二次设备接入户，智能终端通过电缆接线完成一次设备控制和操作，另外就是采用测控装置独立配置方式，布置在用户内测控柜，要采用光纤方式进行接入。采用IRIG-B码对时接入方式，对户外智能终端主要就是采用光纤码接入方式，另外就是要采用非常独立的配置在线检测系统上，对后台主机和监控系统要实现通信并完成各种信息交换工作，最主要的就是设备好断路器SF，气体密度检测和变压器油色谱要实现监测和避雷器电流检测工作。
参考文献
[1] 徐晓蕾，徐萍，陈文升，等.蒙自智能变电站技术方案研究及实现[J].华东电力，2010，（4）.
[2] 白小会，方培培，高鑫，等.500kV智能变电站二次系统优化配置[J].电气应用，2011，（13）.
[3] 娄悦，秦华.220kV西泾智能变电站二次系统设计技术研究[J].电力勘测设计，2011，（2）.
[4] 马仕海，荆志新，高阳.智能变电站技术体系探讨
[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2010，（4）.
[5] 阎楷，姜玲.长春南500kV智能变电站技术特点分析
[J].东北电力技术，2011，（6）.
作者简介：张宏波（1979-），男，国网内蒙古东部电力有限公司兴安供电公司工程师，研究方向：电力系统；袁基淞（1989-），男，国网内蒙古东部电力有限公司兴安供电公司助理工程师，研究方向：电力系统。
（责任编辑：蒋建华）
关键词：智能变电站；二次设备；集成方案；电网建设；合并单元；智能终端 文献标识码：A
中图分类号：TM762 文章编号：1009-2374（2016）02-0143-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.02.070
智能变电站是智能电网建筑的重要环节，按照国家对电网公司的编制等一系列智能变电站的技术规定，可以对变电站合并单元和智能终端、保护装置和测试控制等方面进行分析，对二次方进行整合；也可以优先采用故障录波方式进行研究，解决动态和报文工作；还可以通过一定整合对智能变电站进行分析，控制好测控装置，配合二次系统相关设备，对变电站进行一定维护和管理。
1 二次设备集成工程概况
国家电网公司海北500kV智能化变电站远期10回归线，安装2组主变压器，每组主要变压器压侧各装设有2组低压电抗器，500kV设2个继电器小室。按照远期分段可以分为两侧设置，主变可以设置一个小的电器小室，主要控制设置通信室，分为计算机室和控制室两种。二次设备配置主要是变电站全站的三层结构网络站控制，网络层面主要可以采用100M以太网进行控制，然后采用统一标准进行通信规定。每一个系统之间都要实现非常完全的操作，保护好这种方式，计量上要采用网络方式进行计算，二次设备主要是互感器和合并单元布置保护方式，还要利用智能化终端设置方式，测控装置独立进行配置，配置断路器可以设计气体密度，使用避雷器和对主变压器色谱进行检测装置。
2 互感器选择方式
随着光纤技术和光电子学原理的研究和发展，各种光学原理和电子互感器快速发展，和常规的电磁式互感器相互比较，可以对电子互感器进行诠释，对体积非常小的绝缘体结构进行简单的设置，和企业设置要进行相互结合。电子数字量要进行二次网络化输出，如果没有二次输出会导致危险，不能切断高压和测量一定范围，要对常规电流和电压进行相互比较，对实际运行的电子式要进行相互的需要完善，合理解决好问题，如果出现问题会直接影响到变电站的可靠性运行。经过对运行智能变电站分析，可以很好地对互感器进行分析，电子采集器故障要对电子故障进行类型的比例调整，还要对电子互感器进行分析，同时还要对电子互感器存在问题进行振动分析，电磁兼容问题要进行精度分析，对无源的电子式互感器要能够进行相互作用分析，对噪声和问题要进行可靠性分析。
3 对时方式研究
第一，国外进口装置常常会使用专为时钟传輸制定的时钟码，每秒输出秒、分和小时的顺序排列时间信息可以进行一定排列工作，LRLG-B信号非常重要的有四种：直流偏置电平、正弦调制信号、电平方式和RS232电平方式。每一个码是10ms，一般主要是用于进口保护和故障录波器，还会应用于很多公司，CE公司保护、ABB公司保护、惠安公司自动化装置和故障录波器和西门子设备应用。IRLGL-B方式对时的优点就是不需要交换机，没有任何网络延时，任意的线缆断线故障只要影响到设备，都具有非常高的安全性和可靠性，都能达到一定精度，同时误差也会很小，但是这种技术也存在缺点，就是实现需要依靠单独接线，需要很多光纤和电缆进行系统应用，目前对国产产品的保护和故障录波器及二次设备主要都是使用IRLG-B对时信号。
第二，IEEEI1588的技术基础来源是AGILENT公司，主要定义就是一种网络化测量和控制系统，是一种精度非常高的系统技术，通常称为精密实践协议，能够达到和亚微米秒级的同步精度数据，协议定义的各类同步报文都是基于对用户对数据分析，尤其是适合于太网上实现，在实际工程中使用这种系统方案可以存在很多优缺点。IEEEI1588可以很好地消除分布式的网络化测控系统，各个测控设备的时钟误差数据在网络的传输会延迟，但是按照相关规范去策划和设计网络测控系统，就可以同步对时钟精度进行控制，从而有效解决分布网络化测控系统；还可以依据分布网络化系统都是需求制定精确时钟协议，利用这项技术设计集成分布，增加网络符合问题，实现整个系统高精度。同时利用这种开放和通用的精确同步技术，制造非常完善的设备，对不同智能电子设备实现时钟同步，最终实现网络总线数据传输能力和实现系统功能性提高。
IEEEI1588系统主要对时方式选择的是使用非常精确的分布式网络方案，但是这种系统同步技术在现阶段还处于初级阶段，主要存在设备厂家对系统不理解，会造成很多调试阶段性问题，需要做大量工作，还有就是同步与技术稳定性问题，需要进行长期运行测试。
4 对二次设备的网络架构
变电站主要的自动化系统采用的是开放式分层布局结构，逻辑上是使用站内控制，间隔层和过程层要进行网络设备配置。网络配置主要方案有三层结构，也就是三层结构和一个网络方式，将MMS网络、COOSE网络、SV网三个网络相互结合在一起，使得整个电站的设备和网络进行一定连接，任意智能设备之间都可以使用非常特别站进行一定控制。另一个设计就是三层两网的结构，可以将全部电站网络分为站内控制层网络和过程层两个部分，结构可以降低网络设备要求和提高对网络运行和维护工作，根据网络设备性能和运行维护要求可以将之前三网进行不同程度的组合，满足不同网络需要。对网络结构的选择主要就是使用三层一网结构和三层两网结构方式，将设备进行很好地优化和功能性整合，运行维护上发挥各自的网络优点。通过以前方式设计对三层一网结构可以最大限度地满足实现全球数据共享，并且变电站建设可以建设很多设备投入工作，但是整体信息交互比较困难，可以很好地降低对自动化系统的网络稳定性问题，还可以对网络安全性和可靠性进行实际运行统计，按照步骤进行分析和研究工作。三层两网结构和网络结构非常清晰，按照电压器等级可以划分为几个网段，最大限度地提高对自动化系统的安全性和可靠性分析研究工作。 5 变电站挑战方式分析
要能很好地保护好对直采直跳，采样值采用网络方式进行一定传输，还要保护好对网络分组建立，保护好装置的SV采样和跳闸过程交换机，通过对各种网络技术手段保护工作，合理地简化网络配置和光缆的连接方式，可以很好地减少保护装置问题，合并单元，通过智能终端等各种设备进行光口处理，保护网络采用网跳。
對跳闸方式的选择，要合理保护好直采直跳方案的优点，同时保护好采样和跳闸要不依赖于交换机，但是也存在一定缺点，就是保护采样值和跳闸是不能进行共享的，保护好装置合并单元和智能终端等装置需要具备多个光纤网络结接口，对功耗和体积增大都有一定影响，这种方案可以很好地保护采样以及跳闸可靠性和实时性问题。保护好网采样和网跳闸方案的优点主要就是对网络结构简单处理，对SV、coose、同步信息共网和运行简单维护，存在的缺点就是对交换机、合并单元、智能单元和测保等装置数据的处理能力要求非常高，对网络结构和交换机配置方式的要求也非常高，尤其是对故障录波器等设备的处理都需要多个百兆流量处理能力，还需要网络相关的技术和设备进行一定支持工作。
6 做好在线监测工作
在线监测主要是为了实现智能设备状态检修基础问题，为了更好地提高连续的检测数据分析，有效的在线监测系统可以随时掌握设备技术和现状问题，避免对突发性事故和控制渐发性事故问题，目的就是提高电压电气设备的利用率，有助于进行一定周期性和预防性维修，改善资产管理和设备寿命，加强故障原因分析。在线监测是智能变电站不可缺少的一项实际应用技术，但实际效果中却一直都没有达到预期。从各项的统计数据可以看出，主要原因就是设备可靠性还比较低，检测数据误差比较大，诊断结果精确度比较低，在经济上也存在很多问题，状态检测系统对一次设备运行安全性影响也是不能忽视的问题。
7 结语
综上所述，目前智能变电站的建设应该从设备安全性和可靠性进行指标衡量，同时还要兼顾设备的先进性和经济性。可以采用三层两网络结构方式，合理控制网络，所有的保护设备都要采用直接采样和直跳方式，测控、录波和计量采用网络方式。可以采用常规使用的互感器和合并单元方式，合并单元布置在用户内部进行保护工作，对电流和电压模拟要通过电缆接入方式，合并单元转换数字测控和光纤介入保护等二次设备方式，对智能终端也可以独立进行配置工作，布置在户外智能控制柜。合理保护和测控二次设备接入户，智能终端通过电缆接线完成一次设备控制和操作，另外就是采用测控装置独立配置方式，布置在用户内测控柜，要采用光纤方式进行接入。采用IRIG-B码对时接入方式，对户外智能终端主要就是采用光纤码接入方式，另外就是要采用非常独立的配置在线检测系统上，对后台主机和监控系统要实现通信并完成各种信息交换工作，最主要的就是设备好断路器SF，气体密度检测和变压器油色谱要实现监测和避雷器电流检测工作。
参考文献
[1] 徐晓蕾，徐萍，陈文升，等.蒙自智能变电站技术方案研究及实现[J].华东电力，2010，（4）.
[2] 白小会，方培培，高鑫，等.500kV智能变电站二次系统优化配置[J].电气应用，2011，（13）.
[3] 娄悦，秦华.220kV西泾智能变电站二次系统设计技术研究[J].电力勘测设计，2011，（2）.
[4] 马仕海，荆志新，高阳.智能变电站技术体系探讨
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[5] 阎楷，姜玲.长春南500kV智能变电站技术特点分析
[J].东北电力技术，2011，（6）.
作者简介：张宏波（1979-），男，国网内蒙古东部电力有限公司兴安供电公司工程师，研究方向：电力系统；袁基淞（1989-），男，国网内蒙古东部电力有限公司兴安供电公司助理工程师，研究方向：电力系统。
（责任编辑：蒋建华）