110kv智能变电站工程设计实践

蒋波

【摘要】我国社会经济和科技的发展的同时，信息技术也得到了极大的发展。而信息技术的发展带动了电力系统向智能化方向发展，智能化变电站是未来电力系统发展的一个必然趋势。本研究综述了110kv智能变电站概述、110kv智能变电站工程设计要点分析、110kv智能变电站设计中的问题分析、110kv智能变电站设计方案分析等内容。

【关键词】110kv智能变电站；工程设计；要点；问题

随着改革开放的不断向前推进，我国不仅在经济发展方面取得了举世瞩目的成績，同时在科技发展方面也取得了喜人的成绩。科技的发展使得新的技术和设备在实际生产和生活中得到了广泛地应用。在电力系统的发展中，同样也受益于科技的进步。目前，智能化变电站已经成为电力系统发展的一个必然趋势，智能化变电站具有很多优势，使得电力系统运行的稳定性和安全性得到了很大的提高。但是在智能变电站的设计过程中也有许多问题需要注意。

1110kv智能变电站概述

1.1110kv智能变电站概念

智能化变电站是电力系统发展的一个必然趋势，在智能化变电站的建设中利用了现代化的智能设备，通过一定的技术手段实现了变电站的数字化、信息共享标准化以及通信网络化，而且智能化变电站可以自动地对电力网络的运行信息进行采集、控制、保护以及检测，还可以根据实际需要对电力系统进行实时控制、进行协同互动，这样就可以与相邻的变电站进行有效的沟通、协作。智能化变电站是一种比较新兴的变电站形式，它的演变是以数字化变电站为基础的，智能化变电站可以实现变电站系统的自动化、智能化，是整个电力系统中非常关键的部分。

1.2110kv智能变电站结构分析

110kv智能变电站的构建是依据国家电力系统的IEC61850标准进行的，而智能化变电站也具有一定的结构基础，如果从物理角度去分析，可以将智能化变电站分为智能化一次设备和网络化二次设备两部分；而从系统功能角度去分析，又可以将智能化变电站分为站控层、间隔层和过程层三个部分。而每个部分都具有自己独特的功能，比如说站控层的功能主要是对变电站现场设备的进行监控和管理，而站控层有分为监控系统、保护信息管理系统、火灾报警系统以及防误闭锁系统四个部分；而间隔层主要是实现对各智能设备进行规约转换，这样就可以很好地对各设备和线路进行有效地保护；过程层主要是来实现相应矢量的采集以及控制命令符的发送，这需要依靠变压器、断路器等设备。

2110kv智能变电站工程设计要点分析

2.1智能化一次设备的选择

在110kv智能变电站工程设计时需要注意一些设计要点，其中包括智能化一次设备的选择。110kv智能变电站主要采用的是电子互感器，这样才能满足实际工作的需要。另外，在实际工作中变电站主要采用光纤维来传输信号，对磁光玻璃与光纤进行连接采用了胶结的方式，这种方式的优势体现在维护周期比较短。与此同时，要选择智能终端来作为一次设备的连接口，保证实现电力系统的运行要求。

在110kv电力系统的配电装置中，每个出线的保护测控装置都是安装在各自的开关柜上，这样就使得智能化设备安装时只需要在主变低压侧外配置智能终端即可。

2.2构建网络构架

在进行智能化变电站网络构建时，可以采用网络速度快的以太网，以太网可以保证系统数据传输的速度在100Mb/s以上，但在使用以太网时要保证所有设备都具有对应的通信接口，同时接口要支持IEC61850规约。而且对于变电站的网络构架要进行具体划分，主要分为过程层、站控层和间隔层三个部分。在站控层网络构建时，可以使用常规的工作网络交换设备，从而形成站控层单以太网；而过程层网络构建可以采用GOOSE网和采样数据网。在进行网络构建时要保证电力系统的安全，这就要坚持双重化配置的两个过程层网络完全独立的原则。

3110kv智能变电站设计中的问题分析

3.1合并单元与智能终端配置问题

在110kv智能变电站设计过程中会遇到关于合并单元与智能终端配置问题。我国电网的相关规定要求在110kv变电站中，侧出线及母线实行单套合并单元、智能终端配置，而进线实行合并单元双套及智能终端单套配置。然而，在实际配置过程中需要做出一些优化调整，主要有以下方面：首先，在110kv侧出线配置时，要采用智能组件及具备合并单元智能终端的单套配置；其次，在进行110kv母线配置时，要采用智能组件，而且要实施分段配置。另外，正常工作时，两套装置同时使用，输出SV采样值为相应母线段电压，分别供给各段母线所带间隔；再次，为了保证主变双套保护的安全、可靠，主变本体应该采用具有合并单元功能的智能组件，同时还需要具有本体保护功能。总之，做出这些调整可以很好地提升系统运行安全。

3.2主变本体智能组件接入网络问题

主变本体智能组件是集成合并单元、智能终端、主变本体保护三种装置功能的一个特殊装置。但是在进行主变本体智能组件网络接入设计时，可以选择两种设计思路，包括主变本体智能组件直接接入站控层网络和主变本体智能组件先接入过程层网络再对点接入主变保护装置。虽然主变本体智能组件可以直接接入管控层网络，但是由于目前变电站的一次设备不能很好的满足智能变电站的要求，如果直接接入可能会对管控层网络造成一定的影响，比如说影响管控层网络的稳定性，同时也使得整个监控系统管理不清晰、明确。因此，在主变本体智能组件接入网络时，建议选择间接接入方式。

3.3智能组件安装位置选择问题

智能组件的安装采取的是就地位置安装，原因主要在于以下方面：首先，智能组件安装采用就地安装可以有效地减少控制电缆的使用数量，同时因为组件连线比较短，可以有效地降低误差；其次，采用就地位置安装减少了端子之间的转接，这样有效地提高了装置的安全可靠性；再次，采用就地位置安装也有效地减少了主控室的面积。因此，在智能组件安装时可以采取就地位置安装。

4110kv智能变电站设计方案分析

在进行110kv智能变电站设计时，需要考虑的内容主要包括智能化一次设备和系统的优化等。在进行智能化一次设备设计时，需要依据变电站的整体设计和使用需求，要保证设备的可靠性和经济性的情况下，对智能化一次设备做出适当地选择，逐渐地将常规的一次设备转换为智能一次设备；而对于系统的优化主要考虑站控层、间隔层以及过程层，对这三个部分的问题进行逐一地优化。最终可以确定变电站的智能化设计方案，从而实现变电站的智能化。

5结语

随着经济发展、科技进步，已经有越来越多的高科技被应用到智能变电站的建设中。智能化变电站在智能电网中发挥的作用至关重要，不可替代，因此智能化变电站的设计也极其重要。相比于传统的变电站而言，智能化变电站有着巨大的优势，尤其是在保证电力系统的稳定性和安全性上有着极大的优势，因此受到了业内人士的极大关注。但是在设计过程中出现了一系列的问题，只有不断的优化设计、解决问题，才能完善变电站的智能化建设。

【参考文献】

［１］刘永欣，师峰，姜帅，席亚克，宋宁希，张仑山.智能变电站继电保护状态监测的一种模糊评估算法[J].电力系统保护与控制，2014（03）．

［２］刘永欣，师峰，姜帅，席亚克，宋宁希，张仑山.智能变电站继电保护状态监测的一种模糊评估算法[J].电力系统保护与控制，2014（03）．

［３］宋祺鹏，盛万兴，王金宇，王金丽，杨红磊.35kV智能变电站的集成化建设模式[J].电力建设，2011（11）．

［责任编辑：薛俊歌］