蔣波

【摘要】我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展的同時(shí)，信息技術(shù)也得到了極大的發(fā)展。而信息技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了電力系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展，智能化變電站是未來(lái)電力系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。本研究綜述了110kv智能變電站概述、110kv智能變電站工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析、110kv智能變電站設(shè)計(jì)中的問(wèn)題分析、110kv智能變電站設(shè)計(jì)方案分析等內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】110kv智能變電站；工程設(shè)計(jì)；要點(diǎn)；問(wèn)題

隨著改革開(kāi)放的不斷向前推進(jìn)，我國(guó)不僅在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面取得了舉世矚目的成績(jī)，同時(shí)在科技發(fā)展方面也取得了喜人的成績(jī)?？萍嫉陌l(fā)展使得新的技術(shù)和設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)和生活中得到了廣泛地應(yīng)用。在電力系統(tǒng)的發(fā)展中，同樣也受益于科技的進(jìn)步。目前，智能化變電站已經(jīng)成為電力系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，智能化變電站具有很多優(yōu)勢(shì)，使得電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性得到了很大的提高。但是在智能變電站的設(shè)計(jì)過(guò)程中也有許多問(wèn)題需要注意。

1110kv智能變電站概述

1.1110kv智能變電站概念

智能化變電站是電力系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)，在智能化變電站的建設(shè)中利用了現(xiàn)代化的智能設(shè)備，通過(guò)一定的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了變電站的數(shù)字化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化以及通信網(wǎng)絡(luò)化，而且智能化變電站可以自動(dòng)地對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行信息進(jìn)行采集、控制、保護(hù)以及檢測(cè)，還可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、進(jìn)行協(xié)同互動(dòng)，這樣就可以與相鄰的變電站進(jìn)行有效的溝通、協(xié)作。智能化變電站是一種比較新興的變電站形式，它的演變是以數(shù)字化變電站為基礎(chǔ)的，智能化變電站可以實(shí)現(xiàn)變電站系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化，是整個(gè)電力系統(tǒng)中非常關(guān)鍵的部分。

1.2110kv智能變電站結(jié)構(gòu)分析

110kv智能變電站的構(gòu)建是依據(jù)國(guó)家電力系統(tǒng)的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，而智能化變電站也具有一定的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，如果從物理角度去分析，可以將智能化變電站分為智能化一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備兩部分；而從系統(tǒng)功能角度去分析，又可以將智能化變電站分為站控層、間隔層和過(guò)程層三個(gè)部分。而每個(gè)部分都具有自己獨(dú)特的功能，比如說(shuō)站控層的功能主要是對(duì)變電站現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的進(jìn)行監(jiān)控和管理，而站控層有分為監(jiān)控系統(tǒng)、保護(hù)信息管理系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)以及防誤閉鎖系統(tǒng)四個(gè)部分；而間隔層主要是實(shí)現(xiàn)對(duì)各智能設(shè)備進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，這樣就可以很好地對(duì)各設(shè)備和線路進(jìn)行有效地保護(hù)；過(guò)程層主要是來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)矢量的采集以及控制命令符的發(fā)送，這需要依靠變壓器、斷路器等設(shè)備。

2110kv智能變電站工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1智能化一次設(shè)備的選擇

在110kv智能變電站工程設(shè)計(jì)時(shí)需要注意一些設(shè)計(jì)要點(diǎn)，其中包括智能化一次設(shè)備的選擇。110kv智能變電站主要采用的是電子互感器，這樣才能滿足實(shí)際工作的需要。另外，在實(shí)際工作中變電站主要采用光纖維來(lái)傳輸信號(hào)，對(duì)磁光玻璃與光纖進(jìn)行連接采用了膠結(jié)的方式，這種方式的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在維護(hù)周期比較短。與此同時(shí)，要選擇智能終端來(lái)作為一次設(shè)備的連接口，保證實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求。

在110kv電力系統(tǒng)的配電裝置中，每個(gè)出線的保護(hù)測(cè)控裝置都是安裝在各自的開(kāi)關(guān)柜上，這樣就使得智能化設(shè)備安裝時(shí)只需要在主變低壓側(cè)外配置智能終端即可。

2.2構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架

在進(jìn)行智能化變電站網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)，可以采用網(wǎng)絡(luò)速度快的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)可以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣仍?00Mb/s以上，但在使用以太網(wǎng)時(shí)要保證所有設(shè)備都具有對(duì)應(yīng)的通信接口，同時(shí)接口要支持IEC61850規(guī)約。而且對(duì)于變電站的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架要進(jìn)行具體劃分，主要分為過(guò)程層、站控層和間隔層三個(gè)部分。在站控層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)，可以使用常規(guī)的工作網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，從而形成站控層單以太網(wǎng)；而過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建可以采用GOOSE網(wǎng)和采樣數(shù)據(jù)網(wǎng)。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)要保證電力系統(tǒng)的安全，這就要堅(jiān)持雙重化配置的兩個(gè)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)完全獨(dú)立的原則。

3110kv智能變電站設(shè)計(jì)中的問(wèn)題分析

3.1合并單元與智能終端配置問(wèn)題

在110kv智能變電站設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)遇到關(guān)于合并單元與智能終端配置問(wèn)題。我國(guó)電網(wǎng)的相關(guān)規(guī)定要求在110kv變電站中，側(cè)出線及母線實(shí)行單套合并單元、智能終端配置，而進(jìn)線實(shí)行合并單元雙套及智能終端單套配置。然而，在實(shí)際配置過(guò)程中需要做出一些優(yōu)化調(diào)整，主要有以下方面：首先，在110kv側(cè)出線配置時(shí)，要采用智能組件及具備合并單元智能終端的單套配置；其次，在進(jìn)行110kv母線配置時(shí)，要采用智能組件，而且要實(shí)施分段配置。另外，正常工作時(shí)，兩套裝置同時(shí)使用，輸出SV采樣值為相應(yīng)母線段電壓，分別供給各段母線所帶間隔；再次，為了保證主變雙套保護(hù)的安全、可靠，主變本體應(yīng)該采用具有合并單元功能的智能組件，同時(shí)還需要具有本體保護(hù)功能?？傊龀鲞@些調(diào)整可以很好地提升系統(tǒng)運(yùn)行安全。

3.2主變本體智能組件接入網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題

主變本體智能組件是集成合并單元、智能終端、主變本體保護(hù)三種裝置功能的一個(gè)特殊裝置。但是在進(jìn)行主變本體智能組件網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)計(jì)時(shí)，可以選擇兩種設(shè)計(jì)思路，包括主變本體智能組件直接接入站控層網(wǎng)絡(luò)和主變本體智能組件先接入過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)再對(duì)點(diǎn)接入主變保護(hù)裝置。雖然主變本體智能組件可以直接接入管控層網(wǎng)絡(luò)，但是由于目前變電站的一次設(shè)備不能很好的滿足智能變電站的要求，如果直接接入可能會(huì)對(duì)管控層網(wǎng)絡(luò)造成一定的影響，比如說(shuō)影響管控層網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，同時(shí)也使得整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)管理不清晰、明確。因此，在主變本體智能組件接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，建議選擇間接接入方式。

3.3智能組件安裝位置選擇問(wèn)題

智能組件的安裝采取的是就地位置安裝，原因主要在于以下方面：首先，智能組件安裝采用就地安裝可以有效地減少控制電纜的使用數(shù)量，同時(shí)因?yàn)榻M件連線比較短，可以有效地降低誤差；其次，采用就地位置安裝減少了端子之間的轉(zhuǎn)接，這樣有效地提高了裝置的安全可靠性；再次，采用就地位置安裝也有效地減少了主控室的面積。因此，在智能組件安裝時(shí)可以采取就地位置安裝。

4110kv智能變電站設(shè)計(jì)方案分析

在進(jìn)行110kv智能變電站設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的內(nèi)容主要包括智能化一次設(shè)備和系統(tǒng)的優(yōu)化等。在進(jìn)行智能化一次設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，需要依據(jù)變電站的整體設(shè)計(jì)和使用需求，要保證設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟(jì)性的情況下，對(duì)智能化一次設(shè)備做出適當(dāng)?shù)剡x擇，逐漸地將常規(guī)的一次設(shè)備轉(zhuǎn)換為智能一次設(shè)備；而對(duì)于系統(tǒng)的優(yōu)化主要考慮站控層、間隔層以及過(guò)程層，對(duì)這三個(gè)部分的問(wèn)題進(jìn)行逐一地優(yōu)化。最終可以確定變電站的智能化設(shè)計(jì)方案，從而實(shí)現(xiàn)變電站的智能化。

5結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步，已經(jīng)有越來(lái)越多的高科技被應(yīng)用到智能變電站的建設(shè)中。智能化變電站在智能電網(wǎng)中發(fā)揮的作用至關(guān)重要，不可替代，因此智能化變電站的設(shè)計(jì)也極其重要。相比于傳統(tǒng)的變電站而言，智能化變電站有著巨大的優(yōu)勢(shì)，尤其是在保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性上有著極大的優(yōu)勢(shì)，因此受到了業(yè)內(nèi)人士的極大關(guān)注。但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題，只有不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)、解決問(wèn)題，才能完善變電站的智能化建設(shè)。

【參考文獻(xiàn)】

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［責(zé)任編輯：薛俊歌］