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摘要：智能电网是当前电网发展的趋势，智能变电站作为智能电网的重要组成部分，是智能电网的网络架构核心。智能电网通过智能变电站实现了对运行数据的采集并执行相关的命令单元，确保智能电网相关功能的实现。因此，智能变电站的设计不但需要体现智能电网的主要特征，而且还要能够体现出智能电网关键设备的应用。本文对智能变电站二次设备关键技术进行了探讨。
关键词：智能变电站；二次设备；运维关键技术；研究
引言
智能变电站的网络通信接口取代了传统变电站的二次系统设备的输入、输出电气连接端子接口，并借助于网络通信，实现了分布功能实现。由于传统变电站的二次回路被取代，这在较大程度上改变了二次回路的概念。通过网络连接分布在不同区域的多台智能设备，并配置相应的网络操作系统和应用协议，这样在原先独立的设备之间可共享软、硬件资源和传递相关信息。智能站采用了网络传输的数字信号连接设备，网络化的光缆连接取代了原有的二次回路中点对点的电缆连接。此外，智能站有着多样的日常维护、巡视和二次检修工作要求。
1智能变电站二次设备运维目标
针对变电站信息传递由“实”到“虚”，设备自检和通信能力“弱”到“强”的特点，当前提出的运维目标是：可视化运维、定制化检修、智能化运维。可视化运维，是针对智能电网二次回路的“实”到“虚”，通过网络通信技术、计算机技术以及变电站高级应用技术，将“虚”再恢复为“实”，实现二次回路的当地/远程在线可视化查看和管理。定制化检修，是针对二次设备的“弱”到“强”，发挥二次设备的自检功能、强大的通信功能、丰富的信息资源，充分利用设备的信息交互技术，结合监控系统的高级应用，对二次设备进行在线监视、智能诊断，根据设备的健康状况制定合理的检修计划和检修方案。促使传统的定检、全检向面向个体的定制化检修模式转变。智能化运维，是充分利用二次设备的自检功能和丰富的状态信息，实现相关设备之间回路检查、配置检查、运行状态自诊断以及顺序控制，达到不停电检修的目标。
2管理现状分析
在二次系统运维管理中，智能变电站的验收管理、缺陷管理及安全风险管控是最重要的三个环节，通过二次系统运维管理能够有效整合资源，形成一套智能站完整有效的管理流程，能够有效提高智能站二次系统运行维护水平。目前，对智能站二次运维主要存在以下几方面的问题：缺乏专业的二次运维人员。智能变电站采用智能化开关设备、光纤传感器、设备状态在线监测等新技术与新设备，对二次运维管理水平提出了新要求，长期实施传统的管理方式，已不适应新型管理模式的要求。智能变电站没有相应的设计规范、验收规范、装置检验规程、计量检定规程、运行规范等，需要在实践中不断研究、摸索、制定。智能变电站与传统变电站的差异导致在维护界限、人员分工等方面需要重新划分。
3智能变电站二次设备运维关键技术
3.1强化二次运维人员的运维技能
在智能变电站建设前期制订培训技术标准和相关规范，采取专家讲座、现场参观学习、组织讨论等培训方式，引导二次运维人员学习技术标准、运行规范，不断加强相关人员的培养和训练工作，逐步提高运维人员的综合素质和能力，保证每位运行人员都能掌握相应的标准和规范，掌握智能设备的结构特点与性能。提前参与智能变电站的安装调试，让运维人员投身到实践工作当中去，在实际的运维管理工作中，增强自身的业务经验。提前与施工单元联系，派年轻的运行、检修技术骨干参与整个工程的安装、调试、验收工作，做到对新型智能设备的熟知，每个设备、每个装置的熟悉，懂得调试过程，为后期的运行维护、缺陷处理打下坚实的基础。后期的运行维护也证明，该方法对年轻人的快速成长，提高运维人员的专业技能，短时间内熟悉智能设备是非常有利，调试的过程积累了大量的缺陷处理经验，为做好新建智能变电站运维准备工作打下了基础。
3.2设备状态可视化
二次设备状态可视化通常分层级进行展示，可分为网省级、地区级、站级、设备级等多个层次。例如，从网调层关注的信息，可以关注到全景信息，多为统计类信息，主界面信息可以根据关注度进行定制。同时，也可以进入到下一层级了解更详细的设备状态，如保护装置的告警状态，压板状态等运行情况。在变电站层，可以通过视频监控、视频告警联动、机器人巡检等多种模式，对设备状态进行实时监控和展示，并进行设备信息联动分析和信息及时推送，包括远程信息上传、移动终端信息传输等等，以提升运行检修的准确性、及时性，提升整体效率。
3.3SCD管理可视化
基于SCD的二次回路监测本质是实现变电站自动化系统二次回路的可被管理。IEC61850体系下传统的二次回路、端子排被“虚端子”、“虚回路”替代，如无有效的技术、管理措施，变电站的可靠性将大大下降。SCD的管理可视化就是要将这些“虚端子”、“虚回路”变成可见的，可被识别的，可被管理的。其中关键点在于静态文件一致性管理和动态CRC校验。SCD文件的一致性比较是SCD管理的重要内容，主要对不同SCD文件的二次回路虚端子连接做比较，并以图形化方式将比较结果展示出来，差异可以用不同的颜色和标识显示。例如：某两个装置之间有增加的虚连接，可以在连接处标一个小加号；某两个装置之间的虚端子连接有修改，可以在连接处标一个小星号等等。
3.4故障逻辑可视化
传统的微机保护装置，通过软件实现了各种保护功能和逻辑，对于运行人员来说，是一个”黑匣子”，只能通过保护动作报文和故障录波数据，动作接点来进行事故分析，为了更有效、快速地进行故障分析和定位，现在的微机保护设备大多都能实现故障逻辑的可视化，即保护设备输出大量中间计算信息，并通过后台分析软件实现故障逻辑可视化，故障后根据保护设备的中间节点逻辑分析故障现象的画面，可按时序跟踪保护每一步动作逻辑，与实际的动作事件、故障参数、波形和运行定值一一对比分析，大大提升了运维的时效性和准确性。
3.5跳闸方式选择
智能变电站采取直采直跳的方法其优点在于相关保护的采样和跳闸都与交换机无关，但同时也具有无法贡献保护采样值的缺点，相关的合并单元、保护装置及智能终端等设备都需要经过多个光纤接口，这就导致了设备功耗和体积的增大。智能变电站采用保护网采和网跳的方案其优点在于所构建的网络结构简单、同步信号可以实现共网，运行简单且维护方便，但同时也对智能单元、测控保护等装置的数据处理能力提出了更高的要求，尤其是故录装置和母差等设备需要具有上百兆流量的数据处理能力，这需要强大的网络技术和设备的支持。智能变电站采用网络直采直跳和网采网跳的方案均能满足相关保护的要求，现阶段在工程中主要采用直采直跳的方案，通过光纤传输方式实现二次设备与MU之间的连接，并根据IEC61850-9-1/2或IEC60044-8规范完成通信。当进行IEC60044-8通信时，对manchester进行编码，保持传输速率为3.5Mbit/s或9Mbit/s，即可实现点对点的通信方式。在9us内完成了合并单元对采样值的发送，并能够提供组网的输出接口，若由合并单元提供电源，则其应具备对激光器及取能回路的监视能力。合并单元还具备了对所输出的采样数据进行监视的能力，其没有附加任何展宽或者延时。
结语
智能变电站是智能电网的重要支撑和保障，智能变电站二次设备是智能变电站安全稳定运行的卫士，应对二次设备进行合理的配置，选择适宜的网络结构和跳闸方式，保障智能变电站二次设备安全稳定运行。
参考文献：
[1]智能变电站技术与应用.中国电力出版社.2016.
[2]IEC61850应用入门.中国电力出版社.2014.
[3]智能变电站技术与实践.中国电力出版社2015.