110kV新一代智能变电站技术方案介绍
浅析智能电网中110kV智能变电站的相关技术
术 较 为 成 熟 ，选 择 具 有 Ｄ ４ ２ ｍ Ｃ — ０ Ａ模 拟 输 出 的气 体 密 度 继 电 器 ， 以定量 检｛１ Ｆ 气 体 压 力 。 可 ９ｓ １ Ｉ ⑦ 气 体 含 水 量 检 测 Ｓ 绝 缘 设 备 出厂 前 ， 要 经 过 干燥 处 理 ， 保 吸 附 于 内 部 都 确 各种 固体界面的水分含量达到规定的限值 以下， 则会 慢慢释 否 放 出水 分 。 外 ， 此 一般 空气 中水 气 的 分压 强大 约 是 Ｓ 绝 缘 气 室 中 的 １ 以上 ， 旦 密 封 出现 缺 陷 ， 分 很 容 易侵 入 。 这 两 种 ０倍 一 水 情 形 都 会 导致 Ｓ 水 分 含 量 超 标 。Ｓ 过 高 的水 分 含 量 会 对 内 部 绝 缘 产 生 严 重 不 良影 响 ， 温 时 ， 至 在 内 部 绝 缘 表 面 出 现 低 甚
化 设 备 在 １０ Ｖ智 能 变 电站 中 的 应用 主要 体现 在 变 压器 、 １ｋ 电抗 器、 断路 器 、 Ｉ、 力 电缆 、 压 套 管 等 一 些 设 备 ， 些 设 备 要 ＧＳ 电 高 这 么故障率相对较高， 要么故障影响较大 ， 具有 自检测 的需求 。 另 方 面， 于这些设 备， 对 可用 的 自检 测 技 术 已有 一 定 的 研 究 基 础 和 应 用 经 验 ， 备 进 行 智 能 化 应用 的基 本 条 件 。 具
凝露 ， 导致沿面闪络事故。但对于密封 良好的 Ｓ 绝缘设备 ， 水 分 是 无 法 侵 入 的 。基 于这 一 点 ，检 测 Ｓ ６ 分 的必 要 性 要 弱 一 Ｆ水
110kV智能变电站技术方案研究
110kV智能变电站技术方案研究
作者：郭瑛
来源：《城市建设理论研究》2014年第08期
摘要：智能变电站是智能电网的基础，是连接发电和用电的枢纽。以某110KV变电站为模型，研究智能变电站系统配置方案，主要包括主站系统配置方案、间隔层设备配置方案、过程层设备配置方案以及对时系统方案。本文的研究可为变电站智能化改造以智能变电站的运行维护提供技术支撑。
关键词：110kV智能变电站；技术方案；配置
中图分类号： TM411 文献标识码： A
1引言
智能变电站是智能电网的重要基础和支撑。设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化以及运行管理自动化是智能变电站的基本特征。本文研究的技术方案是以国家电网公司的《智能变电站技术导则》、《智能变电站继电保护技术规范》、《IEC 61850工程应用模型》等标准为设计依据。根据智能电网功能需求、结合通用设计和“两型一化”标准化建设成果，以信息交互数字化、通信平台网络化和信息共享标准化为基础，严格遵循安全可靠、技术先进、资源节约、造价低廉的原则，实现信息化、自动化、互动化的智能变电站综合自动化系统。本文以某110KV变电站实际工程为模型研究智能变电站的系统配置方案，该变电站总体工程概况如下：
主变：两卷变，本期2台。
电气主接线：110kV户内GIS布置，内桥接线；10kV单母分段接线，开关柜安装。
110kV进线3回，PT间隔2个，分段间隔1个。
10kV出线20回，电容器组4台，所用变2台。
2整体技术方案
站控层与间隔层保护测控等设备采用通信协议；间隔层与过程层合并单元通讯规约采用通信协议；间隔层与过程层智能终端采用GOOSE通信协议。站控层设备、线路、内桥及主变间隔保护和过程层设备采用对时，间隔层常规保护设备采用码对时。
110kV智能综合变电站保护与监控系统概述
110kV智能综合变电站保护与监控系统概述
智能综合变电站保护与监控系统是指采用先进的传感器、控制器、监测设备等技术手段，实现对110kV变电站的全面保护和监控的系统。它可以实时监测变电站的电气参数、
设备运行状态以及环境条件，并对异常情况进行报警和控制，以确保变电站的安全稳定运行。
智能综合变电站保护与监控系统主要由以下几个部分组成：
1. 传感器部分：包括电流传感器、电压传感器、温湿度传感器等。这些传感器可以
将变电站的电气参数和环境条件进行实时监测，并将监测数据传输给控制器进行处理。
2. 控制器部分：包括主控器、分控器等。主控器负责对监测数据进行实时分析和判断，并根据预设的保护和控制策略进行相应的操作。分控器则负责对具体的设备进行控制
和管理。
3. 监测设备部分：包括高压开关柜状态监测设备、变压器状态监测设备等。这些设
备可以实时监测高压开关柜、变压器等设备的运行状态，并将监测数据传输给控制器进行
处理。
4. 通信设备部分：包括以太网通信设备、无线通信设备等。这些设备可以将监测数
据传输到监控中心，实现对变电站的远程监控和管理。
5. 监控中心部分：包括监控工作站、报警系统等。监控工作站可以实时显示变电站
的运行状态和监测数据，并对异常情况进行报警和控制。报警系统可以及时通知运维人员
进行处理。
1. 可靠性高：利用先进的传感器和监测设备，可以对变电站的各种参数进行实时监测，及时发现异常情况，并通过自动保护和控制策略进行处理，提高了变电站的可靠性和
运行安全性。
2. 便捷性：系统采用数字化和网络化技术，可以实现对变电站的远程监控和管理。
智能变电站110kv线路mu、智能终端连接示意图
数据传输
MU接收数据后，通过光纤网 络将数据传输至主站系统，实
现数据的实时监测和控制。
数据处理
MU对采集的数据进行预处理， 包括滤波、去噪、格式转换等， 以提高数据质量和传输效率。
故障诊断与处理
故障检测
智能终端实时监测线路的运行状态，一旦发现异常或故障，立即向 MU发送告警信号。
智能变电站110kv线路MU、智能 终端连接示意图
目 录
• 介绍 • 智能变电站110kv线路MU连接示意图 • 智能终端连接示意图 • 智能变电站110kv线路MU与智能终端的配合
工作 • 实际应用案例
01 介绍
智能变电站的重要性
提高电网运行效率
促进节能减排
智能变电站通过自动化和智能化技术， 能够实时监测和控制电网运行状态， 提高电网的稳定性和可靠性。
操作票管理
MU根据主站系统的指 令生成操作票，并按照 操作票的步骤执行相应 的操作。
安全校核
在执行操作前，MU对 操作票进行安全校核， 确保操作的安全性和正 确性。
05 实际应用案例
应用场景介绍
智能变电站
智能变电站是电力系统的重要组成部分，负责实现电能的转换和分配。通过采用先进的信 息、控制和通信技术，智能变电站能够实现自动化、智能化和高效化的运行管理。
智能终端
智能终端是智能变电站的重要组成部 分，负责执行控制指令，实现对一次 设备的控制和保护功能，同时将设备 状态信息上传至主控系统。
110kV智能变电站关键技术的研究
110kV智能变电站关键技术的研究
1. 引言
1.1 研究背景
110kV智能变电站作为电力系统中的重要组成部分，具有监控、
保护、调度和运维等功能，是电力系统运行和管理的关键设施。随着
电力系统的不断发展和升级，人们对变电站的要求也越来越高，需要
更加智能化和自动化的技术来提高系统的安全性、可靠性和效率。
目前，110kV智能变电站关键技术的研究已成为电力领域的热点
之一。在过去的几年中，随着现代信息技术的快速发展，智能化监控、保护、调度和运维技术在变电站中的应用也越来越广泛。这些技术不
仅可以实现变电站的远程监控和控制，还可以提高系统的故障检测和
处理能力，从而确保电力系统的稳定运行。
目前在110kV智能变电站关键技术研究中还存在一些问题和挑战，例如智能化技术成本较高、技术标准尚不完善、系统安全性和可靠性
有待进一步提高等。加强110kV智能变电站关键技术的研究具有重要意义，可以为电力系统的发展和改善提供技术支撑和保障。
1.2 研究目的
研究目的是为了深入探究110kV智能变电站关键技术，在这个信息化、智能化、数字化的时代，智能变电站已经成为电力系统中不可
或缺的组成部分。通过研究110kV智能变电站的各项关键技术，可以
进一步提高电网的安全性、可靠性和经济性，实现对电力系统的高效
管理和优化控制。研究110kV智能变电站的关键技术也有助于推动智能化电网建设，促进电力系统的现代化和智能化发展，为新能源的接
入和电力市场的开放提供技术支撑。通过本次研究，我们旨在深入了
解110kV智能变电站的概念、技术和应用，探讨其在电力系统中的作用和意义，为实现智能电网的建设和发展做出贡献。
110kV智能变电站设计与技术研究
110kV智能变电站设计与技术研究
摘要：智能电网是未来国家电网发展的重要方向，变电站是电网的关键组成部分，智能变电站是智能电网的基础及支撑，本文主要就智能变电站的概念、主要
技术进行简要的概述，重点分析110kV智能变电站的设计方法。
关键词：110kV智能变电站；智能一次设备；电子式互感器；在线监测
智能变电站的基础是数字化变电站，在数字化变电站的基础上，结合智能电
网的有关要求，最终发展出智能变电站的概念。当前阶段，我国不少地区都开始
就智能变电站进行了试点建设，少数智能变电站已经投入运行，与智能变电站有
关的技术及产品正在不断的完善。
一、智能变电站概述
智能变电站指的是利用先进、可靠、环保、集成化的智能设备，按照通信平
台网络化、全站信息数字化、信息共享标准化的基本要求，自动完成信息的采集、测量、分析、控制、计量、监测等功能，按照电网的相关需要能够支持其智能调节、实时自动控制、在线分析决策等功能的变电站。
智能变电站在智能电网中承担着线路衔接、电能输送、电能分配、电压等级
变换、电压调整、电流流向控制等功能，与常规变电站相比，智能变电站的作用
范围更深，结构更加复杂，变电站之间的互动能力更强，信息交换及融合都要更
加方便。智能变电站的主要技术特征是：全站信息数字化、通信平台网络化、高
级应用互动化以及信息共享标准化。结构上来说，智能变电站更侧重于逻辑集成
及物理集成。系统层面上来说，物理集成有利于提高变电站间隔功能的可靠性，
可以有效地降低变电站的运行及维护的费用，从另一个方面来说，电力系统的各
环节都是相互关联的，如果仅仅只依靠局部信息及单间隔难以实现系统层面的优
110kV智能变电站电气设计的特点分析
110kV智能变电站电气设计的特点分析
随着电力系统规模的不断扩大和能源结构的不断调整，智能变电站的建设已经成为电
力行业的重要发展方向。在110kV智能变电站的电气设计中，有以下几个特点。
一、基于数字化技术
智能变电站电气设计的一个重要特点是基于数字化技术。通过数字化技术，可以实现
对变电站的各个设备、系统的远程监控和操作，实时获取电气信息，并进行数据分析和故
障诊断。数字化技术的应用，可以实现智能变电站的自动化管理和优化运行。
二、综合用地和资源利用
110kV智能变电站电气设计的另一个特点是综合用地和资源利用。智能变电站通过集
成多种功能，如输电、变电、配电、储能等，有效减少用地占用和资源浪费。智能变电站
还可利用再生能源和电力负荷的灵活调度，实现电力系统的综合能源利用和优化配置。
三、可靠性和安全性
智能变电站电气设计的第三个特点是可靠性和安全性。智能变电站通过采用先进的电
气设备和系统保护装置，实现电力系统的可靠供电和故障排除。智能变电站还应考虑雷击、火灾、地震等自然灾害的防范措施，确保变电站的安全运行。
四、可持续发展
110kV智能变电站电气设计的最后一个特点是可持续发展。智能变电站应充分考虑环
境保护和资源节约的要求，采用节能、减排和循环利用的技术，实现低碳、绿色的电力供应。智能变电站还应积极参与电力市场的交易和能源协同，促进电力系统的可持续发展。
110kV智能变电站电气设计具有基于数字化技术、综合用地和资源利用、可靠性和安
全性以及可持续发展等特点。这些特点的应用，将进一步提高电力系统的运行效率和可靠性，促进电力行业的可持续发展。
110kV智能综合变电站保护与监控系统概述
110kV智能综合变电站保护与监控系统概述
【摘要】
本篇文章主要介绍了110kV智能综合变电站保护与监控系统的概述。首先从系统组成、功能特点、应用范围、技术优势和实际应用案
例等方面对该系统进行了详细阐述。然后探讨了该系统在变电站中的
重要性，并展望了未来发展趋势。通过总结可以得出，110kV智能综
合变电站保护与监控系统在电力行业具有重要的意义，未来将更加智
能化和高效化。通过本文的分析，读者可以深入了解这一系统的特点
和优势，以及它在电力系统中的应用和前景。
【关键词】
110kV、智能综合、变电站、保护、监控系统、系统组成、功能
特点、应用范围、技术优势、实际应用案例、重要性、未来发展趋势、总结
1. 引言
1.1 110kV智能综合变电站保护与监控系统概述
110kV智能综合变电站保护与监控系统是一种集保护、控制、监测、通信和辅助功能于一体的综合性电力系统。随着电力系统的发展
和变革，110kV智能综合变电站保护与监控系统的作用日益凸显。本
文将对该系统进行全面介绍和概述，以便读者更好地了解其工作原理
和应用场景。在当今电力系统中，110kV智能综合变电站保护与监控
系统扮演着关键的角色，其功能和技术含量越来越丰富和高效。通过
本文的介绍，读者将对该系统的构成、特点、应用范围、技术优势和
实际应用案例有更深入的了解，为今后在电力系统中的应用和推广提
供参考和指导。110kV智能综合变电站保护与监控系统的重要性和未
来发展趋势也将在本文中进行分析和总结，以便读者更好地把握其发
展方向和未来发展空间。
2. 正文
2.1 系统组成
110kV智能变电站关键技术的研究
110kV智能变电站关键技术的研究
随着我国电力行业的快速发展和变革，变电站的建设和运营也面临着新的挑战和机遇。110kV智能变电站作为电网输配电的重要节点，其关键技术的研究和应用对于提高电网的
安全稳定性、智能化和高效性起着至关重要的作用。本文将针对110kV智能变电站的关键
技术进行深入探讨，以期为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。
110kV智能变电站的关键技术主要包括：变电站自动化系统、智能设备应用、远程通
信控制、大数据和人工智能等方面。这些技术的研究与应用，将推动110kV智能变电站迈
向智能化、数字化的新阶段。
变电站自动化系统是110kV智能变电站的核心技术之一。通过自动化系统，可以实现
对变电站的远程监控与操作，提高运行效率，降低运维成本，减少潜在的安全风险。在变
电站的自动化系统中，包括了自动化设备、控制系统和监控系统。这些设备和系统的研发
和应用，对于110kV智能变电站的建设和运营至关重要。
智能设备应用是110kV智能变电站的另一关键技术。智能设备包括了智能终端设备、
智能开关设备、智能监测设备等。这些设备的应用，可以实现对电网的智能感知和智能控制，提高电网的稳定性和安全性。如何有效地应用智能设备，成为110kV智能变电站技术
研究的重点之一。
远程通信控制技术是110kV智能变电站的又一关键技术。通过远程通信控制技术，可
以实现对变电站的远程监测、远程操作和远程维护。这种技术的应用，可以帮助电力企业
快速响应网络故障，提高故障处理的效率和准确性，保障电力供应的稳定性。
大数据和人工智能技术也是110kV智能变电站的关键技术之一。通过大数据和人工智
全数字化变电站实施方案(110KV)
图2-1-1、110kV数字化变电站结构示意图（GOOSE点对点组网）
图2-1-2、110kV数字化变电站结构示意图（GOOSE交换机组网）此外，若采用区域采样同步(插值同步)方案，则图2-1、图2-2中的采样同步时钟源、采样同步网不存在。
3.3. 校时及采样同步方案
3.3.1. 校时方案
1）监控服务器、运行工作站支持以下方式校时：
l采用SNTP校时。
l来自远动工作站的规约校时。
2）远动工作站支持以下方式校时：
l IRIG-B（DC）校时。
l GPS秒脉冲对时。
l SNTP校时（复用站控层以太网，传输层协议为用户数据报协议UDP）。
l IEEE1588校时（复用站控层以太网，严格按IEEE1588解码）。
l来自调度的规约校时。
3）所有带站控层接口板的装置支持以下方式校时：
l IRIG-B（DC）校时。
l GPS秒脉冲对时。
l SNTP校时（复用站控层以太网，传输层协议为用户数据报协议UDP）。
l IEEE1588校时（复用站控层以太网，严格按IEEE1588解码）。
l来自远动工作站的规约校时。
3.3.2. 采样同步
变电站内的变压器保护、方向距离保护、以及测控计量设备对数据源同步的精度要求为最大为5us（0.1度）。对于实现不同采集设备的同步，工程应用中通常采用以下两种方案：全站同步时钟源
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深圳南瑞科技有限公司第11页
110kV智能变电站设计
110kV智能变电站设计探讨
摘要：文中阐述了110 kv 智能变电站设计要点，并对其过程层、间隔层、站控层的实现进行了详细的描述，进而对110 kv 智能变电站设计方案进行了探讨。
关键词：变电站智能系统控制
中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：
前言
变电站的智能化采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，一次设备和二次设备间信息传递实现数字化；二次设备间信息交换实现网络化，基本取消控制电缆，选用dl/t860标准统一模型和通信协议，实现站内信息高度集中与共享。运行管理实现自动化，智能告警及事故信息综合分析决策、设备状态在线监测系统和程序化控制系统等自动化系统，减少运行维护的难度和工作量。
一、智能变电站与传统变电站的对比
智能化的一次设备（如光纤传感器、智能化开关等）、网络化的二次设备、符合iec 61850 标准的通信网络和自动化的运行管理系统，是智能变电站最主要的技术特征。随着智能化技术日新月异的发展，与传统的变电站相比，智能变电站从以下几个方面发生了较大的变化。
1智能化的一次设备
智能化的一次设备主要包括数字互感器和智能断路器。
（1）电子式互感器
电子式互感器分为有源与无源2种，其中全光纤电流互感器为无源型，它基于磁光法拉第效应原理，采用光纤作为传感介质，不存在铁磁共振和磁滞后饱和，同时具有频带宽、动态范围大、体积小、重量轻等优点。
（2）智能断路器
智能断路器的发展趋势是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新的断路器二次系统，开发具有智能化操作功能的断路器。（3）智能组件
110kV标准配送式智能变电站设计技术导则
国家电网公司
110kV标准配送式智能变电站
设计技术导则
（初稿）
上海电力设计院有限公司
2012年4月19日
目录
第三篇 110kV智能变电站 (1)
第9章技术方案 (1)
9.1 技术方案组合表 (1)
9.2二次设备配置方案一览表 (12)
第10章通用设备 (26)
10.1 一次设备 (26)
10.1.1 主变压器主要技术参数及标准化接口 (26)
10.1.2 组合电器主要技术参数及标准化接口 (27)
10.1.3 断路器主要技术参数及标准化接口 (27)
10.1.4 隔离开关及接地开关主要技术参数及标准化接口 (28)
10.1.5 电流互感器主要技术参数及标准化接口 (28)
10.1.6 电压互感器主要技术参数及标准化接口 (29)
10.1.7 并联电容器主要技术参数及标准化接口 (29)
10.1.8 避雷器主要技术参数及标准化接口 (30)
10.1.9 支柱绝缘子主要技术参数及标准化接口 (30)
10.1.10 开关柜主要技术参数及标准化接口 (31)
10.1.11 其他设备主要技术参数及标准化接口 (32)
10.2 二次设备 (34)
10.2.1 测控装置 (34)
10.2.2 线路保护 (34)
10.2.3 母线保护 (35)
10.2.4 母联分段保护 (35)
10.2.5 主变保护 (35)
10.2.6 故障录波网络报文与暂态故障记录分析装置 (36)
10.2.7 备自投装置 (36)
10.2.8 合并单元 (37)
10.2.9 智能终端 (37)
10.2.10 合并单元、智能终端一体化装置 (37)
110kV内桥式变电站智能化改造的关键技术分析
变电站在电网中占据着重要作用，是电网稳定、安全、高效的进行电力生产运营的关键。因此要提升我国电网的智能化水平，就必须提升变电站的智能化水平。目前我国变电站大多存在着智能化水平低、设备老化的问题，日常的运行要求大量的维修检查工作提供保障，给变电站工作人员带来很大的工作压力。因此，我国已经逐步开始了智能电网建设的步伐，而变电站智能化建设作为电网智能化的重要组成部分，必须借助计算机科学技术与现代通讯技术、信息技术来不断提升变电站的智能化水平，从而不断提高变电站运行的稳定性与变电效率，为智能电网建设打下坚实的基础。
2. 110kV内桥式变电站智能化改造的关键技术分析
2.1电子式互感器：
电子式互感器是110kV内桥式变电站进行智能化改造的关键技术之一，与目前应用较为广泛的电磁式电流互感器、电容式电压互感器等以往变电站中应用的传统互感器而言，电子式互感器具有更高的智能化水平。电子式互感器不仅在各种传统互感器的功能基础上进一步提升了互感器的绝缘水平，还通过对互感器研发的创新，具有了传统互感器所不具备的暂态性能。传统的互感器都离不开铁心，因此一旦铁心达到饱和状态，就会影响变电站的运行安全和运行质量。但是电子式互感器通过创新已经不再需要铁心，因此与传统互感器相比具有了很好的暂态性能，能够精准的测量变电站内部的故障，从而为变电站的安全运行提供技术保障。与此同时，电子式互感器的构成决定了电子互感器不会像传统的互感器那样发生电磁谐振，因此具有极强的抵制电磁干扰的能力。加上与传统互感器相比，电子式互感器使用的体积更小，重量更轻的玻璃纤维，在节省空间的同时具有更高的绝缘能力，因此有利于维护变电站的稳定、安全、高效运行。
110kV智能变电站关键技术
0引言
近几年来，我国经济和社会的迅猛发展带动电力事业取得了很大进步。智能电网是一新技术，并且被列入到“十二五”规划中。尽管到目前为止国家还没有制定出一套完善的智能电网的调控规划和体系，但是，我国电网总局已颁布了一部分智能电网规范标准。从当前电网的发展状况来分析，今后电网必将朝着智能电网的方向快速发展，这已经得到国内和国外专家的肯定。智能电网一不可缺少的部分就是智能变电站，涉及很多个技术领域，例如：自动化、网络通信、计算机等。与此同时，智能电网的运行也是很重要的环节。希望本文可以对未来110kV 智能变电站技术深入研究产生积极影响。
1智能变电站概述
变电站是连接电网的接点，具有多项功能，例如：传送电能、调整电压、和网络相接等。现如今，我国已经积累了大量关于普通变电站与数字化变电站的经验和教训。但是，智能变电站主要是以数字变电站为基础，以设备智能化、信息标准化等技术为特征的变电站。
1.1实现一次设备智能化
目前已大量投入使用的数字变电站的数字化表现在两次设备方面，但是，一次设备智能化却非常不明显，通常是将智能终端和断路器配合使用，这样一来，很难达到智能控制的最终目的。
1.2有效解决统一建模的问题
因当前数字变电站缺少规范的标准体系，所以，尽管是建立在IEC61850基础上，但是，不同的厂家对它的理解含义也各不相同，特别是在没有强制要求的情况下，其实现方法有很大差别，这样一来，使得变电站内的设备互联和操作存在巨大障碍。
1.3增强和站外的互动能力
到目前为止，数字变电站统一使用的规约是IEC61850，但是，变电站外通信使用的规约是是DNP3.0，然而，二者衔接问题却直接影响了变电站互动能力的提高。尽管已进行了多次改进，但都未从根本上解决问题，只有从根本上解决了，才能满足智能变电站的要求，特别是变电站内部和外部通信设备的连接以及互动性的需求。
110kV智能变电站电气设计的特点分析
110kV智能变电站电气设计的特点分析
智能变电站是一种利用先进的信息技术和自动控制技术，实现对变电站设备进行监测、控制和管理的变电站。110kV智能变电站电气设计的特点主要体现在以下几个方面：
一、信息化系统集成
110kV智能变电站电气设计采用信息化系统集成的方式，将各类设备、仪表、保护继
电器、监测仪器等通过互联网和计算机网络进行连接和数据传输。通过对变电站内设备运
行状态进行实时监测和数据分析，可以及时了解设备的运行情况，提前预警并采取相应的
措施，减少设备故障和停电的发生。
二、智能化控制与管理
110kV智能变电站电气设计采用智能化控制和管理系统，通过预设的参数和算法，自
动对变电站设备进行控制和管理。对变压器的负荷进行实时监测，根据运行情况调整负荷，达到最佳运行状态；对变电站的开关进行远程控制，降低人工操作风险；对电能质量进行
实时监测和控制，提高供电质量稳定性等。
三、安全性能强
110kV智能变电站电气设计在安全性能方面有较高的要求。通过智能化设备监测和控制，可以对变电站设备的运行状态进行实时监测，并提供故障诊断和防护措施，及时切除
故障，保障变电站的安全运行；通过视频监控系统和入侵报警系统，对变电站进行全天候
实时监控，防止非法入侵和窃贼，保障设备的安全。
四、节能环保
110kV智能变电站电气设计注重节能环保。通过智能化的负荷调配和运行管理，可以
合理分配电力负荷，提高电网利用率，减少电力损耗；通过对电能质量的实时监测和控制，可以减少电能的浪费，提高电网的能效；通过利用新能源、节能设备和环保技术，降低对
110kV变电站智能化改造技术
110kV变电站智能化改造技术
摘要：智能化是当下变电站发展过程中的一个重要趋势，对变电站实行智能化
改造将会提高其运行质量及效果，具有极大的现实意义。本文结合工程实例，对
变电站智能化改造技术进行分析和探讨，详细阐述了智能化改造技术的施工方案、设计及施工关键点，旨在为有关方面提供参考借鉴。
关键词：变电站；改造；调试；技术
对变电站进行智能化改造，是促进变电站发展的一个重要途径。改造后的变电站能够提
升运行效率、优化资源配置、降低运维成本，对于变电站的安全、高效生产具有极大的促进
作用。现对110kV变电站智能改造技术进行研究分析，为改造模式的推广奠定相关技术支持。
1 过程层网络结构
在某110kV变电站智能化改造项目中，严格遵循变电站设计方案、全寿命周期理念和十
八项重点反事故措施等要求，采用了基于IEC61850通信标准的“三层两网”结构，整个系统的
组网方式采用冗余架构。站控层采用一体化信息平台，可实现顺序控制、集中监控、源端维
护等功能，通过网络报文分析仪实现设备状态可视化。
图1 三层两网”结构
间隔层中SV、GOOSE组单网传输，通过对交换机端口进行WLAN划分，实现GOOSE/SV
的分流传输，保护装置采样值通过点对点方式传输，开关量和跳闸命令采用GOOSE服务，保
护装置与智能终端采用直采直跳方式。110kV两段母线均配置电压互感器合并单元及智能终端，两套电压互感器合并单元均有电压并列功能，母线上的开关单元取自各电压互感器合并
单元的电压，互不干扰。110kV系统的保护测控装置在二次室集中组屏安装，10kV系统采用
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六,设计亮点三
电能量历史数据虚拟存储计量系统 开发基于综合应用服务器和多合一装置的站内虚拟存储技术的
计量系统，以满足上海已有电能量采集系统的新一代叶塘110kV变 电站的电能量采集要求，并弥补多合一装置计量功能的部分缺失功 能。
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三,里程碑
上海叶塘110kV变电站 2012年12月被确定为国家电网公司新一代智能变电站示范项目。 2012年12月国网北京经济技术研究院先后三次组织会议确定其设计 原则和设计方案。 2012年12月21日可研批复。 2013年2月18日通过国网北京经济技术研究院对其的初设评审。 2013年2月27日正式开工。 2013年12月15日正式投运。
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四,设计亮点一
优化布局
采用小型化设备，10kV开关柜由常规的空气绝缘改为气体绝缘， 优化平面布置。常规设计的变电站占地面积为963 m2，经过优化后 的占地面积为796 m2。总建筑面积由2406m2降低为1933m2， 减少19.7% 。其中，10kV配电装置室较可研减少面积25.1%。 GIS室较可研减少面积21.5%。接地电阻室较可研减少面积35.8%。 电容器室较可研减少面积45.6%。占地面积较可研减少20%。（可 研为上海常规设计，较国网典型设计已优化过）
上海叶塘110kV新一代智能变电站 技术方案介绍
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一,工程概况
上海叶塘110kV变电站是110/10kV降压变电站，采用户内配 置。主变压器本体与散热器为水平分体布置。主变压器室内的设备 采用户外标准，其余电气设备均采用户内标准。
主变压器规划容量3*50MVA，本期2*50MVA；主变压器电 压等级为110/10kV。
每台主变压器10kV侧规划装设2组并联电容器，本期#1、#2 号主变压器10kV侧装设(3+5)Mvar电容器。
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二,主要设计原则
一次设备采用智能变压器、智能化GIS设备、10kV充气开关柜，压 缩空间尺寸，较常规110kV变电站降低建筑面积19.7%。110kV采 用电子式电压、电流互感器，10kV主变进线采用电子式互感 器,10kV其余出线采用常规电磁式互感器。 全站按无人值班设计，采用层次化保护控制系统，分为就地保护、 站域保护控制及广域保护，三层设备结构，组建统一组网的单套单星 形以太网络，传输MMS 、GOOSE及SV报文。就地线路保护“直采 直跳”；主变保护 “直采直跳”；站域保护采用“网采网跳”。SV、 GOOSE共口传输。 站内配置虚拟电度表系统历史数据虚拟存储技术、电子式互感器在 线监测系统、基于电子式互感器的电能质量监测系统。
将电能质量监测终端接入上海电能质量监测网，实现叶塘智能 站的实时监测，并对监测终端的运行情况进行分析，为今后智能站 电能质量监测积累经验。
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采用小型化设备，降低层高，一层及二层层高由4.8m降低为 4.2m。并外观优化。
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五,设计亮点二
层次化保护、一体化监控、统一组网在试点工程中的应用 组建单套单星型以太网络，传输MMS 、GOOSE/SV报文。间
隔层及过程层装置SV/GOOGSE共口，MMS/GOOGSE共口， MMS独立口。站控层交换机与过程层交换机千兆级联， SV/GOOGSE/MMS共网传输。
110kV出线规划9回，本期出线4回，110kV侧均采用一进两 出支接变压器接线方式，本期一进一出支接变压器接线方式,本期 两回进线电源均来自220kV农园站，未来环出至110kV轨交5号线 牵引站。新建线路采用截面为800mm2电缆。
10kV出线采用单母线六分段接线，本期采用单母四分段接线 过渡。
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七,设计亮点四
电子式互感器在线监测系统及电能质量监测系统 采用电子互感器在线监测系统，实时全状态监测电子互感器。
电子式互感器状态监测装置采用每周波256点及80点采样率，特征 值计算包含序分量计算、变压器差流计算、母线差流计算等；触发 判据包含双A/D不一致判据、采样点单点畸变判据等。