110kV智能变电站设计方案探讨

110kV智能变电站设计方案探讨
发表时间：2018-10-22T16:22:18.940Z 来源：《科技研究》2018年8期作者：韩龙
[导读]
(河北创绘工程设计有限公司河北省保定市 071000)
0引言：
科技水平的不断进步，使人们对电力系统运行控制的安全可靠性需求越来越大。

供电、用电的，作为决定了现代化经济建设的快速发展目标能否实现的关键因素。

相关建设人员应加大智能变电站设计方案有效性的控制研究力度，进而满足各行各业发展对电力系统运行可靠性的需求。

如此，在现代化经济建设背景下，各行各业的发展建设才不会受到变电站运行使用不稳定因素的影响，进而提升自身在市场环境中的核心竞争力。

1研究110kV智能变电站设计方案的现实意义
智能变电站是指，采用集成、可靠、低碳以及环保的智能设备，来实现全站信息数字化、信息共享标准化以及通信平台网络化的目标。

如此，智能变电站就能自动完成信息数据的采集、控制、测量以及保护等功能目标，进而为电网实时自动控制、智能调节以及在线分析决策提供支撑。

然而，在实践过程中，智能变电站受所处市场环境材料设备复杂性影响，降低了变电站设计方案确定的科学合理性。

为此，相关建设人员从实践角度出发，以110kV智能变电站的设计过程为例，即在明确其设计控制要点的情况下，对实践方案进行优化控制，进而满足智能变电站设计书使用的安全可靠要求。

如此，智能变电站所处电力系统，就能满足所处地区环境对供电、用电稳定性的需求，进而服务于现代化经济建设的全面发展进程[1]。

2110kV智能变电站的设计要点
2.1一次设备选择
一方面，对于110kV与主变各侧，应采用电子式互感器来实现光通信信号的输出目标。

而其他智能变电站一次设备，仍可采用传统设备与智能终端，来作为一次设备的智能化接口，进而满足智能设备运行的使用功能要求。

另一方面，对于110kV的配电装置，应采用中置式真空开关柜，并结合110kV各出线的保护测控装置来使其均匀地安设在各自的开关柜上。

值得注意的是，除了主变低压侧需要配置一套智能终端外，其余出线柜无需配置智能终端。

2.2网络构架方案运用
智能变电站设计人员应采用高速以太网组成，以将传输速率控制在100Mb/s以上。

此时，站内所有设备应具备相应的通信接口，以支持IEC61850规约。

此外，要想实现网络构建方案的逻辑功能，应该全站网络上，设置站控层、间隔层与过渡层。

其中站控层的网络拓扑，应采用单行型结构来提高方案运用控制效果。

对于过程层网络来说，因SV网与GOOSE网在物理上相互独立存在，所以，应采用星型拓扑结构。

在实现的双重化的过程中，过程层网络应进行双重化配置，即通过满足继电保护点对点的直跳、直采要求，来落实继电保护双重化配置两个过程层网络的独立原则。

在运用站控层网络进行方案设计时，应采用常规的工业级工作组网络交换设备，来实现站控层单以太网的控制目标。

此过程，对于110kV的备自投网络，应采用常规工业级的工作组来进行网络设备的交换动作[2]。

3110kV智能变电站的设计方案实践分析
以110kV内桥接线为例，作为一种常见的变电站主接线方式，其设计使用的优点在于，提升了变电站运行控制的安全可靠性。

为实现其智能变电站的设计方案目标，采取了以下措施方法。

3.1站控层设计
智能变电站设计人员应将全站信息进行统一建模，建立起信息统一的存储平台，进而为全站全景信息建立起一个统一的采集、处理、存储以及展示的平台。

如此，就可为各种高级应用提供更为安全可靠的数据信息[3]。

3.2间隔层设计
首先，由于110kV的电网大多采用辐射式供电方式，因此，进线侧通常不进行保护，仅配置一套内桥保护测控装置作用于内桥或是分段处。

其次，主变保护测控配置方案的确定，变压器配置的双套主后备保护测控一体化装置，需将每套保护的主后备保护功能作为设计实现目标。

具体来说。

就是通过进行直接点对点采样变压器各测合并单元电压与电流信息的情况下，来实现变压器差动主保护与复压过流后备的保护目标。

此外，还可通过GOOSE点对点接口把跳闸命令快速传递至主变各侧的智能终端。

如此，终端就能完成对主变各侧断路器的跳合闸操作。

对于变压器非电量保护的设计，应采用一套本体智能终端，即直接通过电缆跳闸使信息传送至过程层GOOSE网。

再次，由于当前阶段光电式电能表未能通过国家相关管理部门的认证，因此，在计量方面仍差采用传统的计量系统配置。

对于110kV 智能变电站线路来说，其采用的是电子式互感器配置常规计量互感器以及数字式电能表，来满足精度要求，进而实现单表配置目标。

最后，110kV智能变电站的自投装置，应采用集中式的智能备投装置，即将控制网、相关智能操作箱以及线路测控保护装置等组成备自投网络，进而实现设计方案运用的备自投目标[4]。

3.3过程层设计
对于智能终端主变智能终端配置方案的确定，主变高低两侧应配置双套智能终端以及单套主变本体智能终端。

对于各个智能终端的配置，应与独立GOOSE接口，以点对点和对应的主变保护装置进行相连。

此外，各智能终端还应配置一个独立的GOOSE接口，以分别接入过程层的GOOSE网络。

如此，主变本体智能终端接入GOOSE A网后，就可用于非电量信号的采集操作。

而且，主变本体智能终端也可与主变本体保护，采用电缆直接连接的方式来提高变电站运行控制的智能效果。

对于其他装置智能终端的配置方案，110kV侧的智能终端应安装在GIS户外智能柜中。

如此，110kV电压等级的智能终端，就可安装在本间隔的开关柜中。

对于互感器的配置，应遵循兼顾技术原则，即将电子式互感器采用数字接口，以使测量值能够通过光纤接口输送至合并单元。

如图1所示，为110kV互感器合并单元配置图。

图1 110kV互感器合并单元配置图根据图中所示内容，测量使用的电流准确度不应低于0.2s，且保护用电流的准确度不应低于5TPE。

而110kV电子式互感器的配置方案，其主变高压侧应按A、B、C相配置双套全光纤电流型电子式互感器，并在桥上按照A、B、C相相配置双套全光纤电流型电子互感器。

如此，110kV母线配置就可以一套全光纤电压型电子互感器，来实现配置方案确定的科学有效性目标[5]。

4结束语：
综上所述，110kV智能变电站的设计方案实践效果保证，应从站控层、间隔层以及过程层的设计控制角度入手，即提升相关配置的安全可靠效果，来强化变电站设备设施运行使用的质量。

事实证明，只有这样，才能为所处地区各行各业经济发展的需求提供保障，进而提升现代化经济建设的可持续发展水平。

故，相关建设者应将上述分析内容与科研结果更多的作用于电力系统智能变电站的建设工作过程，以优化系统运行网络的环境。