数字化变电站中电气二次计研究

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1、数字化变电站中电气二次计研究摘要：随着科学技术日新月异的发展，社会已经进入信息化时代，数字化成为了我国变电站设计的发展方向之一。数字化变电站，可以实现变电站内电气设备之间的信息共享与互操作。在变电站设计中，二次设计起到了重要作用，笔者结合多年的经验，在本文中，介绍了数字化变电站的相关内容，并对变电站的电气二次设计做了系统的分析。关键词：数字化；变电站；二次设计变电站是电力系统的一个重要组成部分，数字化变电站是变电站发展的方向之一。数字化变电站指的是，在变电站的信息收集、传输以及处理、输出过程中，使

2、用数字化的技术和设备，使这一流程实现数字化运行。在数字化电气设计中，二次设计占有重要的位置，其关系到数字化变电站的方方面面。在本文中，笔者电气的二次设计需要注意的问题等入手，全面分析了数字化变电站的电气二次设计。一、数字化变电站近些年来，我国在数字化变电站运行操作仿真技术、电子式互感器技术和综合自动化技术等方面实现了突破，为我国数字化变电站的设计与建设提供了必要的技术基础。与此同时，计算机高速网络开发也实现了新的突破，这就为我国数字化变电站建设提供了契机。数字化变电站指的是变电站在信息的收集、传输

3、以及处理、输出过程中，完全使用数字化的设备和技术，从而实现这一流程的数字化运行。相比传统的变电站，数字化变电站有四个明显的特点：第一，拥有智能化设备；第二，统一的模型和通信协议；第三，网络化通信；第四，运行管理的自动化。数字化变电站的基础是一次设备的智能化和二次设备的智能化。其中，智能化设备能够与其它设备相互交换控制命令、状态等等，设备本身具有高性能的自我检测能力，可以很快检测出自身的状态，然后把相关的数据信息传输给自动化处理系统，系统接到数据信息后，经过一番数据处理之后，自动做出设备是否需要维修

4、的判断。二、数字化变电站中电气二次设计注意事项（一）线路的保护线路的保护包括三部分，一是线路分相电流差动的保护，二是过流保护，三是距离保护。线路分相电流差动保护误动产生的主要原因是电磁式互感器的饱和。但电子式互感器的具有非饱和的特性，其就很好地解决了这一问题。距离保护主要是为了确定电流中是不是含有非周期的分量，一般情况下，电磁互感器无法从根本上改变非周期分量，这就会导致测距误差的加大。解决这一问题最常用的方法是增大数据窗，但这种方法又降低了距离保护的速度。电子式互感器可以利用微分方程原理的阻抗算法

5、算段数据窗，从而在一定程度上提高距离保护的速度。我们知道，如果电磁式互感器达到饱和状态，就会对反时过流保护的动作时间产生很大的影响，而且还会延长保护动作的时间。此外，过流保护还会受到相角精确度的影响，如果电磁式互感器达到饱和，则相角就很难得到精确确定，这主要是由于二次电流的畸变。不过，这也难题也得到了解决，解决的方法就是选用无饱和特性的非常规互感器。（二）数字化低周保护数字化低周保护和传统的低周保护有很大差别，差别主要在于数字化低周保护没有信号电缆。数字化低周保护在单元位置接受母线的电压，并进行相

6、应的频率计算，然后以报文的形式输出跳闸命令。在10RV间隔设置自动投退的低周压板，可以参考调度的定值，从而可以提前设置好某个出口的跳闸投退，更好地实现低周条线路的功能。（三）母差保护在母差保护的数字化设计过程中，可以借助母差子站使模拟信号转化为数字信号。母差保护是指将已有的母差保护转变为新的母差保护，包括主站与子站两部分。在完成每个间隔的数字化设计以后，应将电流和电压从每个单元逐步地连接到母差保护主站，然后输入GOOSE,以实现网络连接。（四）电气安全问题在数字化变电站电气二次设计中，不但要确保设

7、计的专业化，而且还有防止出现重大的电力安全生产事故，从而实现供电企业的安全生产。因此，在电气二次设计中，需要加入安全防误装置；安全防误装置要和变电站系统同步设计和施工，并且同步投入运行。三、数字化变电站中电气的二次设计（一）智能设备的选择在数字化变电中，电气智能设备主要包括二次设备、电子式互感器和智能开关等。其中，二次设备的选择是唯一的,只能选择网络化的二次设备。一般情况下，电子式互感器的选择有两种方案，一种是无源电子式互感器，一种是有源电子式互感器。现阶段，我国在变电站设计中，普遍采用的是有源电

8、子式互感器。而对于智能开关的选择，目前我国在变电站设计中主要采用的是智能终端和传统开关相组合的开关设备。（二）通信规约的选择在数字化变电站中，网络层主要有两部分组成，一部分是站控层网络，一部分是过程层网络。其中，站控层网络的通信规约有两种，一种是103规约，一种是IEC61850通信规约。过程层网络的通信规约也有两种，一种是IEC61850通信规约。另外一种是IEC60044-8通信规约。其中，103通信规约为传统的通信网络层服务，因此，在变电站的站控层网络中，主要选择IEC618