智能变电站二次系统设计方法分析

摘 要 智能变电站的不断优化是变电站改革的必然趋势，所以相关人员要对其二次系统设计加大重视程度。本文通过对智能变电站二次系统设计方法的分析，总结了二次系统设计的意义，详细阐述了二次系统设计的具体内容，例如虚端子与流程设计。希望这些内容能为相关人员提供参考。

【关键词】智能变电站 二次系统 系统设计方法

智能变电站在智能电网中得到重要应用，变电站二次系统设计能直接影响到变电站的经营管理与运行情况，并为变电站创新发展提供机遇。在智能变电站进行二次设计时，最具有影响力的系统设计是指通信网络取代了常规的二次回路，物理上的电气信号逐渐被网络中的虚拟数字代替，二次系统的功能信息与信息逻辑和输入输出的关系，有一定差异，电缆和光缆只能对通信上的连接关系进行反应，无法进行实际的操作与通信。这种智能化的装置，是一种通用的运行平台，无法反应变电站的配置情况。

1 智能变电站二次系统设计的意义

在进行系统设计中，智能变电站的二次设计，应对设计单位进行具体规划，确保该设计过程符合IEC61850标准的CID、SCD等文件。但是从目前的情况来看，设计单位无法为变电站提供系统的这种文件类型，就算变电站中有SCD、CID的建模工具，但是无法进行全面的系统设计，相关工作人员没有结合IEC61850与设计图纸的实际情况。所以在这种情况下，没有对SCD和CID文件进行一个统一的要求，只能通过生产厂方、变电站工作人员与设计人员的共同努力实现，这些设计参与方需要全面整合设计的相关信息，并对系统进行相应调试和检验，确保能够正确配置文件，加快工作效率，增加施工成本。

为了解决变电站中的这种问题，工作人员应掌握智能变电站的二次系统的设计方法，并以虚拟二次回路为基础，在设计完成后，形成全面而标准的SCD和CID文件，并供应给装置生产厂方和现场工作人员，然后通过智能变电站的二次系统设计能够切实有效。

智能变电站在运作中，可以通过XML的基础SCL文件要求，对系统设计和过程改造进行描述，并交换信息。所以智能化变电站的二次系统，从设计到施工完成，都是通过二次装置生产厂商以及设计人员和现场施工人员运用SCL中SCD和CID文件之间的交互关系来完成的，在智能变电站中，二次装置功能的设置情况与功能之间的通信关系，必须按照IEC61850 的SCL配置文件标准，以此进行承载和描述。这些文件是智能变电站设计过程的关键性文件，SCD、ICD和CID文件是XML的基础文件，通过智能变电站系统设计发挥作用，在IEC61850的标准下，配置语言的定义文件类型，然后通过属性和元素描述一次系统和二次系统，文件一般以“.ICD”、“.SCD”和“.CID”来命名。

智能变电站的IED装置的数据模型可以通过ICD文件进行描述，这个过程中描述了IED的整体能力，并根据系统需要描述了数据模板，包括所有逻辑节点的相关内容，以及智能变电站的通讯描述。SCD文件是整个系统设计的数据源，所有IED实例配置通过文件进行描述，并描述了通信参数和通信配置，以及智能化变电站的系统设计和信号联系信号。CID文件在智能变电站的系统设计中，属于实例配置，并描述了一个实例化的IED和通信信息系统。所以文件属性和元素，应该严格按照IEC61850标准中的变电站配置云烟进行描述和设计。

2 智能变电站二次系统设计

设计人员在进行智能变电站二次系统设计时，关键是进行二次虚回路设计，与常规变电站相比，智能变电站在设计过程中，应关注以下几方面发生的变化：

在常规变电站中，智能功能与装置本身存在对应关系，工作人员能够确认智能装置包含的明确定义，并确定了产品型号和版本，从而推断出系统功能的具体情况；而展开进行智能变电站系统设计中，智能装置只是一个通用的运作平台，通过这个运行装置无法推断出系统功能的实际情况，智能在分析软件实例中掌握这些功能，工作人员也要注重每个软件的开发厂商、版本和型号。

常规变电站是通过电缆进行信号传递，信号与电缆有着密切的关系，并相互对象，在智能变电站中，包括数字化变电站，信号与网络之间的信心传输，智能变电站在电缆和光缆中反映出装置的物理关系，无法真正描述系统的实际功能与传输关系。

智能变电站中，工作人员可以通过配置的数据对系统功能的安置情况和功能质检单额通信联系进行描述，这种数据的配置过程也是智能电网运作的关键所在，常规变电站就无法使用这些数据。常规变电中的二次工程设计是通过二次接线作为主要依据，该表现形式在智能变电站中，不存在传统的二次电缆回路，所有信息都涵盖在光缆中。在实际上，智能变电站的每个GOOSE信息应进行仔细配置，并在设计时，注意应用能够体现配置手段的文件，否则无法将虚拟二次回路的连接方法完好的表达出来。所以系统二次设计应当以一定形式，解决智能变电站需要处理的问题，具体设计流程如图1。

2.1 虚端子

在智能变电站的二次系统设计中，工作人员要注意各保护装置之间的信息传输以及分合闸出口间的传输过程，及时记录网络传输的数据信息，这些数字信息可以在一根光缆中进行传输，无需应用传统的端子。但是二次系统回路的相关原理并没有因为网络传输而产生变化，对于智能变电站中的应用装置来讲，SV输入信号与GOOSE之间的端子存在一定对应关系，这些装置都具有其所涵盖的ICD文件，所以在SV信号进行传输低，应按照常规政治的模拟来那个将端子排输入；GOOSE输出信号与开关量输出端子存在对应关系；GOOSE输入信号与开关量输入端子，为了维持更加深入的理解和应用SV信号和GOOSE，所以将这些信号称之为虚端子。

虚端子能够一对多，但是不能进行多对一，一个开出信号能够提供给多个IED设备进行应用，但是开入信号却无法完成串联，智能一对一进行传输，十端子则正好相反。例如子啊220kV的线路间隔中，开入短路器位置应考虑两套线路的保护与线路测控装置，在常规设计中，每种装置都需要懂就地开关机构中，选取辅助阶段，然后将智能变电站设计中的一会位置信号传入智能终端中，各个装置中都能够通过网络上的位置确定该位置信号，对接线过程进行简化，实现一对多的信心传输。

虚端子无法对常规变电站汇总可见断开点进行设置，其中的保护装置都是通过在硬压板的出口处进行设置，从而保证保护功能的使用，回路整体可以拥有明显的断开点。在回路进行虚拟化之后，目前很过继电保护厂商，最长使用的做法进行通过GOOSE出口软压板设置，确保信息能够正常从发送方大搜接受方，从逻辑上保证接受方和发送方在隔离基础上的传输。

2.2设计流程

根据智能变电站的二次系统设计特点，采用SV和GOOSE数据流向图以及装置物理连接图，对变电站的额二次回路设计进行完善，并通过全站的虚端子连接表在设计中不断优化。变电站的二次设计图纸，应按照设备电压等级和配电装置和间隔划分内容，进行如下设计：

下一步是绘制装置物理连接图及全站光缆清册。装置物理连接图反映了设备间光缆连接情况，可以清晰的表达各二次装置光口之间的物理连接关系，全站光缆清册，可以体现出全站光缆的接线方式，直接用于指导现场光缆溶接。

首先要根据设计图纸确定二次系统设计技术方案，明确该过程二次设备的订货情况，并各个电压等级的SV数据流程图和GOOSE流程图表进行绘制。这个过程与常规变电站有一定类似之处，其电流、电压回路和控制信号回路以及保护回路图可以得到良好的应用。变电站设备之间电流与电压数据六的连接方式，能够通过SV数据流图进行标示，上传信号。断路器和隔离开关控制和各保护间的联系，可以通过GOOSE数据流程来进行完善。

然后是全站虚端子的连接，二次设备厂商在绘制外部物理接口示意图的同时提供相应Excel表格形式的装置输入/输出虚端子定义。设计人员根据这种定义情况，结合相关原理设计GOOSE和SV之间的连接，然后将虚端子的绘制表格，发送给全站系统集成商，形成系统设计的SCD文件，最后完成整个二次系统回路设计。

3结束语

通过上文对智能变电站二次系统设计方法的分析，可以得出智能变电站的设计开展，是二次系统设备对生产厂家的发展趋势，工作人员要充分理解这个过程的意义，并掌握设计方法，通过虚端子的设计和应用，对二次系统设计进行完善，确保变电站能够更好的为人们的服务。

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作者单位

许继电气股份有限公司 河南省许昌市 461000