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数字化变电站中电气系统二次设计 　　摘要：本文对数字化变电站中的电气二次设计进行了介绍，旨在不断提高相关技术及推动变电站数字化的发展，希望能为同行提供参考。 　　关键词：数字化；变电站；二次设计 　　Abstract: This paper introduces two electrical design in digital substation, to improve and promote the development of related technology of digital substation, hoping to provide a reference for the peer. 　　Keywords: digital； substation; secondary design 　　中图分类号：TM411+.4 　　0前言 　　随着计算机网络化的迅速发展，电子设备也在不断的更新换代，计算机网络在电力系统也得到了广泛应用。各类电力信息都转变成为数字化，为数据的共享和易操作奠定了基础，传统中的变电站监视、保护、故障录波、测量和计量等功能一律采用计算机监控系统，全自动的数字化变电站，使得原来成本大且信息不共享的硬件转换为信息共享、芯片集成化、成本低的系统装置。电气二次设计在数字化变电站建设中有着极其重要的作用，电气二次设计的好坏直接影响到变电站的安全可靠运行。本文主要介绍数字化变电站电气二次系统的设计。 　　1、数字化变电站 　　数字化变电站是建立在IEC61850通信规约的基础上，由智能化的一次设备和网络化二次设备构成。数字化变电站能够实现变电站内智能电气设备之间的信息共享和互操作。数字化变电站的特点是拥有智能化的设备、网络化的通信、统一化的模型和通信协议、自动化的运行管理。 　　2、数字化变电站的电气二次设计 　　数字化变电站的设计目标是设计出基于IEC61850通信协构建的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化的变电站，从而实现数字化变电站的技术创新。数字化变电站电气二次设计的架构分为智能设备的选择、通信规约的选择及网络结构的设计3个部分。 　　 　　 　　2.1 智能设备的选择 　　数字化变电站的智能设备包括智能开关、电子式互感器及二次设备。智能开关的选择为传统开关+智能终端，设备特点为常规控制及操动方式，无在线监测及自诊断功能；具有数字接口，可接入过程总线，智能化程度低。应用的较多，可靠性较高，设备费用一般，可实施性好。电子式互感器的选择为有源电子式互感器，它是基于Rogowski线圈或低功率线圈的电子式电流互感器，电阻、电容、电感分压的电压互感器。设备特点为互感器传感头部分具有需用电源的电子电路，采用激光供能的办法，能较好的解决电源问题，已获得较多应用，可靠性也较高，可实施性好，但设备费用较高。二次设备要选取网络化的二次设备。 　　2.2 网络规约的选择 　　数字化变电站的网络分为站控层和过程层网络，站控层的网络规约选择为IEC61850，它的特点为基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，面向对象设计，是构建数字化变电站的理想平台，接口类型是以太网，适用范围为基于网络平台的各种实时和非实时通信，可实施性较好。 　　过程层的网络规约选择采用IEC61850和IEC60044-8相结合的方式，各取所长。IEC60044-8的特点为电子式互感器传输采样值的国际标准，采用FT3帧格式，实时性极好，传输延时固定。接口类型串行口，在实际中应用较多，适用范围为实时性要求好的串口通信，如三相电流电压数据之间的同步，差动保护数据之间的同步等，可采用插值法实现自同步，可靠性高，可实施性好而且软件费用较低。 　　对于单间隔不需要数据同步的二次设备，采用IEC61850规约传输，对于跨间隔需进行数据同步的二次设备,采用IEC60044-8规约传输。 　　2.3 网络结构设计 　　数字化变电站的网络分为站控层和过程层网络，站控层的功能主要为管理监控间隔层和过程层，并与调度中心保持通信状态，所以其网络结构应为星型以太网。过程层主要由智能终端、电子式互感器以及合并单元构成，过程层网络是数字化变电站特有的网络,目前没有成熟的方案。 　　3、某35kV变电站实现数字化变电站电气二次设计 　　3.1主要二次电气设备配置 　　35kV的二次设备下放到开关柜,与一次设备距离很近,开关设备和二次设备间仍采用传统的硬接线交换信息。35kV电流互感器也采用模拟输出的电子式互感器,用电缆直接连到二次设备。由于35kV电压互感器与二次设备间距离较远,输出数字信号,用点对点光纤通信线路传输到二次设备。 　　互感器选用数字接口的光电式互感器 　　35kV电流电压互感器和10kV电