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摘要：所谓的数字化变电站，就是指在变电站的信息收集、信息传输、信息处理、信息输出过程中，使用数字化技术和设备，使这些过程全部实现数字化运行的变电站。而电气二次设计主要是指针对主线路的一次设备，进行一次设备参数的测量设计、检测设计以及控制电路的设计。随着电力信息技术和智能化水平不断提高，数字化变电站、智能电网是当今供电技术发展的总趋势，传统变电站二次系统存在的问题及相关配置，已不能满足电网建设智能化发展的需求。因此，实现对变电站的数字化监控、测量、控制和保护，并开展二次电气设计尤为重要，对数字化变电站的建设具有重要意义。
关键词：数字化变电站；电气二次设计；分析
1、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，设备自动做出是否需要维修的判断。
2、数字化变电站电气二次设计方案
2.1设计原理
工业电视系统、元件继电保护、直流电源系统等均为电气二次设计的对象，包含的比较多。电气二次设计过程中，电子式互感器是首先要用到的智能设备，应用之后，输出信息传送的简洁性与便利性显著提升，有效地保证了设备运行的稳定性。在数字化变电站中，智能开关中增加了智能终端，实现数值化控制输出与传输命令。利用相应的数字化技术处理一次设备的开关量，之后由二次设备接收处理后的信息，再进行处理后输出到智能终端，这个过程中，开关量信息的采集、处理及传输均良好的实现了数字化。数字化变电站系统运行时，取消二次设备间的电气联系后，可靠性、健全性有效提升，设备的运行及维护便利性显著提升，而且部分设备直接取消使用，使得设计成本有效减少。
2.2科学选择智能设备
二次设备、电子式互感器等为数字化变电站中主要使用的智能设备，电气二次设计过程中，各种智能设备的选择必须要具备科学性。选择二次设备时，网络化形式为最优选择，同时也是唯一选择；选择开关时，智能终端是不可缺少的，即使选择传统的开关，也需要结合智能终端，以满足数字化变电站二次设备的运行需求；选择电子式互感器时，可选择的类型有两种：一种是有源式，一种是无源式。可依据具体的工程来选择，通常，有源式为主要使用的类型。
2.3合理选择通信规约
站控层以及过程层共同组成了数字化变电站的网络层，通信规约的选择主要是在这两层中进行，选择合理时，变电站各个设备之间可以更好的互联，进而实现数字化。站控层的通信规约包含103规约和IEC61850规约两种，传统通信网络层的通信规约多使用103规约，而数字化变电站站控层的通信规约则使用IEC61850规约。过程层的通信规约也包含两种，一种是站控层所用的IEC61850规约，另一种是ORC60044-8规约。一般说来是将这两种规约结合在一起，应用于过程层中。
2.4设计组屏方案
在进行组屏方案设计时，数字化变电站电压一体化装置不同时，处理方式也存在着一定的区别，而且可以组合不同的组屏设计方案，经过优化之后，选择最优的设计方案。数字化变电站组屏设计方案中，电压一体化装置等级不同时，组屏设计分别进行，合并单独的组屏，此外，通信管理机设置时，与常规的组屏方案并不相同，在主控室内放置监控主机、远动主机、工程师站等，保证了对时的统一性。设备并非为智能化时，组屏设计单独进行，并相互连接各个智能化电气设备。
2.5设计网络结构
对于数字化变电站来说，30～500kV的电压等级为比较适用的，因此，设计网络结构，需要与IEC61850相结合，以保证设计的合理性。通常，站控层、间隔层、过程层共同组成了数字化变电站系统结构，这其中，采用IEC61850-8-1的方式实现间隔层与站控层之间的信息交换，以以太网作为连接媒介，而间隔层的电气设备之间利用GOOSE通信协议实现信息的交换，提升其防误闭锁能力，避免误闭锁事件的发生，过程层设备的互感信息在传输时，媒介为以太网，通信协议为IEC61850-9-2，实现信息传递到间隔保护层以及测控设备。
2.6设计端子排图
端子排图是数字化变电站电气二次设计中比较重要的环节，在设计的过程中，一次和二次之间的端子排列设计可以取消，对控制回路的设计进行优化，将工作量有效减少的同时，二次回路设计也实现简化，而且保护压板、按钮、把手的数量也可有效的减少，保证了数字化变电站运行的可靠性。
3、数字化变电站中电气二次设计注意事项
3.1线路的保护
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，电磁式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算出数据窗，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，这难题也得到了解决，解决方法就是选用无饱和特性的非常规互感器。
3.2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，并进行相应的频率计算，然后以报文的形式输出跳闸命令。
在10kV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，更好地实现低周线路的功能。
3.3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。
3.4电气安全问题
在数字化变电站电气二次设计中，不但要确保设计的专业化，而且还要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。
参考文献
[1]罗水生.浅谈数字化变电站的电气二次设计[J].中国新技术新产品（工业技术），2013（6）
[2]陈淑芝，赵双石.数字化变电站中的电气二次设计[J].高科技与产业化，2010（12）