110kV智能变电站的设计研究

２０１　３年第３３期　（总第２７６期）　中阂高新竣朱雠　ｆ　…～ｉ　Ｔ　Ｅ　ｃ　…￡…｝｛　ｓ　ＮＯ．３３．２０１　３　（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．２７６）　ｌｌＯｋＶ智能变电站的设计研究　蒋航　（国网四川省电力公司眉山供电公司，四川眉山６２００１０）　摘要：社会经济的发展和科学技术的进步，带动了信息技术的应用，也带动了电力系统逐渐向着智能化的方　向发展。作为未来变电站发展的必然趋势，智能变电站对于传统变电站提出了巨大的挑战，也在不断发展和　完善。丈章针对智能变电站的特点，对１１　ＯｋＶ智能变电站的设计要点进行了分析，并结合相应的工程实例，对　其设计方案进行了探讨。　关键词：１１　ＯｋＶ智能变电站；设计要点；设计方案　中图分类号：ＴＭ４１　１　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００９—２　３７４（２　０１　３）３　３－０１２８－０２　经济的飞速发展，使得社会得到了不断的进步，新的　科学技术和设备层出不穷，也使得社会对于电力能源的需　求不断增加。为了确保电力系统运行的稳定性和安全性，　智能变电站成为电力系统变电站发展的必然趋势，也是实　现智能电网的基础和前提。智能变电站可以通过智能化的　设备，对电网进行智能调节和实时控制，保障电网的顺利　运行，对于电力系统有着十分巨大的影响，必须引起相关　电力管理人员的重视。　变电站的基础上发展和演变而来的，可以实现变电站系统　的自动化和智能化，是智能电网运行和控制的关键。　１．２基本结构　一般情况下，智能变电站是依据ＩＥＣ６１８５０标准的规定　进行构建的，从物理结构划分，可以分为智能化一次设备　和网络化二次设备，从系统功能结构划分，可以分为站控　层、间隔层和过程层。站控层的功能主要是对变电站现场　设备的监控和管理，同时可以实现设备之间的信息交互，　ｌ智能变电站概述　１．１　定义　智能变电站，主要是利用现代化的智能设备，通过相　主要由监控系统、保护信息管理系统、火灾报警系统、防　误闭锁系统等组成；间隔层设备包括计量设备、测控设备　等接入其他智能设备的规约转换设备，其主要作用在于对　线路、变压器等设备的保护；过程层设备主要有变压器、　断路器等一次设备以及相应的智能组件和智能电子设备，　可以完成相应矢量的采集以及控制命令符的发送等一次设　备的相应功能。　应的组合和处理，实现变电站信息的数字化、通信平台的　网络化以及信息共享标准化，并自动对电力网络的运行信　息进行采集、测量、控制、保护以及检测等，同时，可以　根据实际工作的需要，对输配电网进行实时控制、在线决　策分析、协同互动等功能，实现与周边变电站的交流互动　的。智能变电站作为一种新兴的变电站形式，是在数字化　态空间法进行分析，这样之后的结果通常是很准确的，但　是实际的操作比较难懂，确定的时间法是指缺陷数据是以　一２智能变电站的设计要点　１ｌＯｋＶ智能变电站设计，其基本设计要点在于：　测技术，主要应用的贴蜡检测温度和装置配合使用，结合　红外热成像检测器和其他各种管路压接管设备，红外热成　个隐式的序列变异型态存在的，可以被看作是在实际的　像仪可以实现对内部传输线结构的检测。　３．２．２绝缘检测。电网线路需要被监控的数据量是非　常大的，通过合成绝缘子或瓷绝缘子。其合成绝缘子的特　缺陷数据和随机干扰的图案叠加的变化过程，随机噪声基　本消除后，因此可以推断和预测未来的缺陷值。考虑电源　线的缺陷受季节性因素影响更密切。因此，本系统采用确　定的时间的方法，对某些设备按季度预测一次，达到检测　缺陷的目的。　征有耐污性、拒水性、强度高、重量轻、免维护的特点。　已被广泛地应用于传输线路。０　３．２　电网线路常见的在线检测技术　传输线路上的检测常见的检测技术是很多的，本文主　参考文献　［１］张锐．对电网线路状态检修的探讨［Ｊ］．民营科技，　２００９，（９）：１０５．１０６．　要对发热检测，绝缘检测两个常用的检测技术进行简单的　论述：　［２】方进虎，季克超．开展设备状态检修促进电网安全运　行ｒＪ１．安徽电力，２００９，２６（１）：５９　６２．　３．２．１发热检测。目前，我国的电力系统中电网线路　的导线连接器需要四年做一次检测，并沟线夹需要按照规　定的时间进行检查，及时紧固，以确保其安全运行。热检　１２８　［３】田海涛．浅谈电网线路状态检修技术［【Ｊ】．电力建　设，２００８，　（１１）：１０７．１０８．　２．１　智能化一次设备的选择　首先，１１０ｋＶ智能变电站由于实际工作的需要，在主　变侧，采用的是电子式互感器，主要使用光纤作为信号的　传输元件，采用胶结的方式对磁光玻璃与光纤进行连接，　相对来说，维护周期较短，而闭环控制技术也保证了其自　身的精准度和较大的动态范围。其他一次设备可以保持原　有设备不变，同时使用智能终端作为一次设备的智能化接　口，实现电力系统的运行要求。　其次，对于ｌ１０ｋＶ电力系统中的配电装置，使用中置式　真空开关柜，由于其各出线的保护测控装置统一安装在各　自的开关柜上，因此，只需要在主变低压侧外配置智能终　端即可，不需要在每个出线柜上都进行配置。　２．２构建网络构架　组网形式使用高速以太网络，可以确保系统的数据传　输速率不低于１００Ｍｂ／ｓ，同时使所有设备都具有对应的通信　接口，且支持ＩＥＣ６１８５０规约。　按照逻辑功能，可以将网络划分为过程层、站控层和　间隔层三个部分。　对于站控层而言，其网络拓扑采用单星型结构。对　于１１０ｋＶ电力网络，使用常规工业级的工作组网络交换设　备，形成站控层单以太网；而对于ＧＯＯＳＥ控制网，可以采用　ＩＥＣ６１８５０规约要求的工业级网络交换设备，相应的设备必　须支持ＧＯＯＳＥ技术。　过程层网络可以分为ＧＯＯＳＥ网和采样数据网，从物理特　性方面看，两者之间相互独立，其网络结构为星型拓扑。　针对系统保护双重化的特殊要求，要确保相应的过程层网　络为双重化配置。在对网络进行构建时，为了保证电力系　统的安全，要满足继电保护的相关要求，坚持双重化配置　的两个过程层网络完全独立的原则。　３智能变电站的设计方案　结合某智能变电站的设计，对其设计方案进行分析。　３．１　工程概况　该变电站属于全户内终端变电站，设计电压等级为　ｌ１０ｋＶ，目前拥有５０Ｋ￣Ａ变压器１台，设计规划为２台，拥有１　回１１０ｋＶ出线，１２回１０ｋＶ出线，为单母分段。整个变电站规　模相对较小，仅建设有１个生产综合小楼，１０ｋＶ线路采用开　关柜设备，而１１０ｋＶ使用ＧＩＳ组合电器。　３．２智能化一次设备　要根据智能变电站的设计和应用要求，在满足可靠　性、经济性的前提下，运用相应的方法，对智能化一次设　备进行适当选择，同时配置对应的传感器、智能终端等功　能模块，将常规一次设备转换为智能一次设备。　首先，对主变压器的智能化改造。利用智能化终端设　备，可以实现对主变中性点隔离开关、有载调压开关等设　备的管理和控制以及对主变压器电量、油中溶解气体的特　征量的监测分析实现。　其次，在对１１０ｋＶ进线侧和内桥测进行智能化改造时，　可以使用罗氏线圈电子式电流电压互感器，针对主变１０ｋＶ　的进线间隔，需要配置罗氏线圈电子式电流互感器；对　于出线间隔，考虑到性价比的因素，可以选择常规的互　感器。　最后，智能开关的设置。１０ｋＶ采用安装在就地开关柜　的多功能装置，实现保护、测控和计量功能，而ｌ１０ｋＶ通过　对断路器状态信息的采集、分析和监测，实现对断路器的　控制和管理。同时，可以采用统一的在线监测系统，通过　电缆，实现信号的传输，将传感器的信号与间隔智能单元　进行连接，实现在线数据信息采集和状态监测，保证系统　的稳定和安全。　３．３系统的优化设计　站控层：站控层的网络结构采用的是单星型结构，按　照ＭＭＳ、ＳＮＴＰ合一的形式进行构建，在充分满足智能化功能　要求的基础上，适当减少设备的成本和投资。结合该变电　站的实际情况，只需要在其中配置２台２４口站控层以太网交　换机，就可以满足其实际需求以及长远发展的需求。　间隔层：对系统进行优化之后，ｌ１０ｋＶ设备可以直接　实现与站控层中心交换机的连接。相对来说，１０ｋＶ间隔需　要设置单独的间隔层网络，单星型网络拓扑结构，利用光　纤，实现与站控层网络的连接。　过程层：间隔层与过程层的设备属于就地一体化设　计，因此可以直接取消过程层网络，以简化网络结构，节　约成本。　４结语　总之，智能变电站相比于传统变电站，有着巨大的优　势，可以有效保证电力系统的稳定和安全，需要引起相关　设计人员的重视，推动智能变电站的发展和普及。０　参考文献　［１］昊罡，李琳，李翔．１１０ｋＶ智能变电站设计方案初探　［Ｊ】．江苏电机工程，２０１１，３０（２）：３１—３５．　［２］覃汝宏．浅析ｌ１０ｋＶ智能化变电站的设计【　城市建　设理论研究（电子版），２０１３，（１０）：１０４．１０８．　［３］孙昌岫，王辉。ｌ１０ｋＶ智能变电站设计探讨［Ｊ］．城市　建设理论研究（电子版），２０１３，（１０）：１５６—１６０．　作者简介：蒋航（１９８０一），四川遂宁人，国网四　省电力公司眉山供电公司副总经理，工程师，研究方向：　继电保护。　１２９