智能变电站作为电力网络节点,衔接智能电网中能源转换、传输和配送各个环节,对于我国坚强智能电网建设至关重要。当前已投运的智能变电站二次设备存在诸多问题,设备种类较多、接线复杂、信息共享性差、后期运维不便。对智能变电站二次设备开展模块化设计,可将二次系统进行相同功能、相同设备上的整合,还可从一、二次系统间的整合角度考虑,研究两者间集成的关键技术,进而减少二次设备数量,减少设备投资,节约占地面积,提高变电站运行管理水平,具有很大的经济和社会效益。因此,基于模块化结构的智能变电站二次系统设计极为重要。本文首先以某500 kV变电站为依托,说明模块化二次系统设计的意义和现状,然后描述了某500 kV变电站的详细情况。结合某500 kV变电站的工程概况,提出全站二次设备采用“预制式二次组合设备+预制舱式二次组合设备+户外预制式智能控制柜”的“金字塔”式二次设备模块化的设计方案。站内电源、通信、辅助系统等站控层设备按功能进行模块组合,模块内屏柜拼接在统一底座上,厂内接线,整体运至现场,作为金字塔的顶层;结合采样优化方案,500 kV二次设备按串模块化布置于预制舱内,每两串配置1个I型预制舱,220 kV每段设置1个Ⅱ型预制舱,采用前接线前显示装置,厂内接线,整体运至现场,为金字塔的第二层;采用预制式智能控制柜就地化方案,500 kV、220 kV间隔过程层装置下放布置于就地智能控制柜,提升间隔内模块化,组建金字塔的底层。通过进行某500 kV变电站的二次系统设计,本文研究分析出一套适用于大多数智能变电站的、相对完善的基于模块化结构的500 kV智能变电站二次系统设计方案。