模块化智能变电站建设模式研究
变电站模块化建设研究综述
2 变电站模块化建设的发展过程
以上建设模式均由用户电力公司自行设计分散采购自行组织集成和现场安装调试建设周期长同时也造成各级电力部门必须拥有一支庞大的工程设计和建设队伍25如果把变电站设计为模块化结构相关设备模块都在工厂内安装完毕并完成内部连线和调试把模块运到现场后只需进行外部连接整体联调则可以较好地解决以上各种问题同时降低综合造价使不同场合变电站的建设多一些选择方案也可以减少各地工程建设队伍专业水平的差异对工程质量的影响
第 32 卷 第 14 期 2008 年 7 月
文章编号：1000-3673（200ower System Technology
中图分类号：TM63 文献标识码：A
Vol. 32 No.14 Jul. 2008
学科代码：470·4051
变电站模块化建设研究综述
柳国良，张新育，胡兆明
关键词：模块化；变电站；紧凑型开关柜；全绝缘；户外共 箱式模块
0 引言
20 世纪 90 年代中期国际上就出现了模块化的 变电站，受到许多企业和专家的关注，人们认为这 种建设模式具有简单、快速、占地少等优势，应用
范围很广。2006 年，在达拉斯举办的 IEEE 电力展 览会上出现了许多变电站建设的模块化产品[1]，表 明了变电站模块化的技术发展趋势。
1 传统变电站的建设模式
传统的变电站建设模式主要包括： （1）户外型变电站。此模式变电站的高压开 关设备采用户外中型或半高型等布置形式，变压器 放置在户外，10 kV 设备采用户内开关柜形式布置 在开关室中，各电气设备采用敞开连接方式，即设 备之间采用裸露导线或母线端子排，利用户外架构 的支撑进行连接。由于高压绝缘对空间的需要，电 力设备的体积和设备间距较大，占用土地较多。并 且由于高压设备及其连接直接暴露在户外，对环境 及绝缘配合的要求较高。按此方式建设的变电站通 常构架高耸，高压线如网，与周边环境很不协调， 选择合适的变电站建设地点较困难。但此种方式在 我国有多年的建设经验，设备供应厂家众多，建设 成本较低。 （2）户内型变电站。为解决户外型变电站占 用土地多、与环境不协调等问题，出现了户内型变 电站，其电气设备全部或部分安装在户内。为有效 地节约空间，其高压开关多选用气体绝缘封闭式开 关设备(gas insalated switchgear，GIS)，各电气设备 之间的连接多采用电缆方式。户内型变电站需要现 场建房，且安装、调试工作量较大，施工周期长， 总体造价约比户外变电站高出 1 倍。此模式适用 于城市中心区变电站的建设，可较大程度地节约 土地资源。 （3）地下或半地下型变电站。此模式变电站 与户内型变电站较为相似，只是将各电气设备全部 或部分安装在地面以下，更为有效地节省了土地占
变电站模块化建设通用设计应用及存在问题
一、概述变电站是电力系统中的重要组成部分，其功能是对输电线路的电能进行变换、分配和控制。
在变电站建设中，模块化设计是近年来的一种新趋势。
模块化设计是指将变电站设备和构件制作成标准化的模块，然后在现场进行组装和安装。
这种设计方法在提高建设速度、降低成本、提高质量方面有明显优势，因而备受青睐。
然而，模块化建设也存在一些问题，需要进行深入研究和解决。
二、模块化设计的优势1. 提高建设速度模块化设计避免了传统建设中的大量现场加工和施工，可以大大缩短建设周期。
设计和制造模块化的变电站设备更为简单高效，可以在短时间内完成大量模块的制作，并便于统一管理和质量控制。
2. 降低成本模块化设计可以减少人工成本、能源成本和材料成本，同时也减少了变电站的占地面积。
大规模生产标准模块可以带来规模经济效益，使变电站建设的总体成本降低。
3. 提高质量模块化设计使得变电站设备在工厂化生产的过程中可以进行更为严格和细致的质量控制，避免了现场施工过程中的质量问题。
模块化设计还便于标准化管理和维护，提高了设备的可靠性和稳定性。
三、模块化设计的应用1. 设备模块化在变电站建设中，各种变电设备可以根据其功能和规格进行模块化设计，例如变压器、开关设备、断路器等。
这些设备模块化后可以在工厂进行生产和调试，然后直接运输到现场进行组装和安装。
2. 结构模块化变电站的建筑结构也可以进行模块化设计，例如采用预制构件进行建筑的模块化组装，甚至可以采用集装箱式结构进行快速搭建。
3. 控制系统模块化变电站的自动化控制系统也可以进行模块化设计，例如将不同的控制功能进行模块化，便于灵活组合和替换。
四、模块化设计的存在问题1. 设备匹配性由于不同厂家生产的模块化设备可能存在一定的差异，因此在实际应用中可能存在设备匹配性的问题，需要进行定制化设计和调整，增加了施工和调试的难度和成本。
2. 安全性考虑模块化设计可能会增加变电站的故障检测和处理难度，同时也增加了一些安全隐患，例如模块间连接处的接地、防雷等措施需要特别注意。
变电站模块化建设2.0技术导则
第一部分：概述1.1 变电站模块化建设的背景和意义1.1.1 变电站是电力系统中重要的组成部分，承担着电能的传输、配送等重要功能。
1.1.2 传统的变电站建设方式存在着建设周期长、工程量大、施工周期长、对人工、物力、财力投入大等问题。
1.1.3 模块化建设技术的引入，能够有效解决传统建设方式存在的问题，提高建设效率，减少资源消耗，节约成本。
1.2 变电站模块化建设2.0技术导则的编写目的1.2.1 本技术导则的编写旨在规范和指导变电站模块化建设工程的实施，并促进变电站建设技术的创新和发展。
1.2.2 通过引入最新的技术和理念，提高变电站模块化建设的质量和效率，推动能源领域的可持续发展。
第二部分：变电站模块化建设2.0技术导则的主要内容2.1 技术导则的总体架构2.1.1 技术导则的编写原则和依据2.1.2 技术导则的适用范围和目标2.2 模块化建设方案设计2.2.1 场地选址和规划2.2.2 设备选型和配置2.2.3 施工图纸和施工方案设计2.3 模块化建设工程实施2.3.1 施工方式和方案2.3.2 施工质量监控和验收标准2.3.3 安全生产管理和应急预案2.4 模块化建设工程管理2.4.1 工程进度管理和控制2.4.2 资源调配和成本控制2.4.3 质量管理和维护第三部分：变电站模块化建设2.0技术导则的推广和应用3.1 技术导则的推广策略3.1.1 宣传推广和培训3.1.2 产业联盟和合作交流3.2 技术导则的应用效果3.2.1 案例分析和成效展示3.2.2 经济效益和社会效益评估3.3 技术导则的未来发展方向3.3.1 基于智能化和信息化的技术创新3.3.2 探索新的模块化建设理念和方法第四部分：结语4.1 总结变电站模块化建设2.0技术导则的重要意义4.1.1 本技术导则的编写和推广对推动能源领域的可持续发展有着重要的意义。
4.1.2 关心和支持变电站模块化建设技术的发展，促进电力工程行业的更新换代。
新一代智能变电站二次设备模块化设计
新一代智能变电站二次设备模块化设计新一代智能变电站以系统高度集成、设计集成优化为目标，推动智能变电站创新发展。
本文详细介绍新一代智能变电站对二次设备的技术要求，通过从发展需求和设备整合两个角度分析了二次设备集成化思路及关键技术，论述了智能变电站新设备集成优化方案，提出了几种模块化设计方案，体现了二次设备高度集成模块化的设计原则。
标签：新一代智能变电站；二次设备；集成方案；模块化0 引言随着经济和电力技术的发展，各种新技术、新设备在变电站的建设过程中得到了广泛的应用。
我国变电站的发展经历了传统变电站、综合自动化变电站、数字化变电站、智能变电站和目前的新一代智能变电站。
新一代智能变电站智能化特征鲜明，按照新技术要求，制定了新一代信息流方案，研制了通用一体化业务平台，提高了系统可扩展性，研制站域保护、集成式就地化二次设备等。
采用预制舱式二次组合设备，实现最大化工厂加工，最小化现场施工。
还采用预制电缆、预制光缆，实现设备之间标准化连接和一、二次设备连接的“即插即用”。
1 二次设备的发展历程在中国50年代之前，早期的变电站，二次设备采用模拟仪器仪表，就地监控和人工操作，不具备自动化能力；20世纪80年代以前，传统变电站采用机械电磁式、晶体管式、集成电路式二次设备应用，二次设备均按照传统方式布置，各部分独立运行。
20世纪90年代，综合自动化变电站，通过对变电站二次设备的功能进行重新组合和优化设计，建成了变电站综合自动化系统，RTU、微机自动装置、计算机监控系统等二次设备和系统获得大面积推广应用，满足站内现场总线及以太网应用；2013年，在总结智能变电站建设经验的基础上，新一代智能变电站应运而生，提出了集成化二次设备和一体化业务平台应用，实现分散独立系统向一体化系统转变，强化了高级功能应用，全面提升了运行可靠性[1]。
2 二次设备集成化思路及关键技术2.1 需求分析二次设备整合和集成是实现新一代智能变电站最终目标的首要任务及重要途径。
模块化在智能变电站的应用
模块化在智能变电站的应用智能变电站是利用信息技术、自动化技术、控制技术等多种先进技术进行改造和升级的新型变电站。
模块化是这种先进技术之一，对于智能变电站的应用具有重要意义。
本文将围绕着模块化在智能变电站的应用进行探讨。
一、什么是模块化？模块化是一种设计理念，它指的是将整个系统分成若干个模块，每个模块都有着自己的功能和特点，并且能够相互衔接，形成一个整体。
模块化的核心就是模块间的标准化接口，这样能够减少各个模块间的耦合性，每个模块的独立性也更加强。
二、为什么要使用模块化？在传统的生产方式中，产品的生产是以生产过程为中心进行的，也就是说将产品分成若干个工序，每个工序由不同的人或机器进行生产，最终通过不同的工序组装成一件完整的产品。
这种生产方式的缺点是生产过程复杂，很难适应快速有效的自动化生产，还会导致产品设计不稳定，不利于改进和升级。
而使用模块化的生产方式是把产品分成若干个模块，每个模块都有着自己的功能和特点，并且能够相互衔接，形成一个整体。
这种生产方式的优点是简单易变，有利于产品的改进和升级，并且能够适应快速有效的自动化生产。
三、模块化在智能变电站中的应用1. 标准化接口智能变电站中的各个设备都需要相互配合，才能够实现智能控制。
而设备之间的标准化接口可以使得设备之间的耦合性更低，各自模块能够独立工作，相互取代。
这样的好处在于，如果需要改进或替换某个模块时，只需要替换这个模块就可以了，而不需要改变整个系统。
2. 模块化设计模块化设计可以让智能变电站的设计更加灵活，通过调节和改变模块的数量和属性，可以适应多种不同的生产需求。
同时，模块化设计还可以减少智能变电站的规模，提高智能变电站的效率和可靠性。
3. 模块化测试模块化测试可以让智能变电站更加容易进行测试和维护。
当模块出现故障时，只需要更换这个模块即可，不需要对整个系统进行维护和测试。
四、智能变电站中的模块化应用案例1. 一种基于模块化的智能变电站的控制系统设计案例通过对智能变电站的各个组成部分进行模块化设计，建立了一种基于模块化的智能变电站的控制系统。
模块化智能变电站二次线缆“即插即用”方案研究 梅玉成
模块化智能变电站二次线缆“即插即用”方案研究梅玉成摘要：随着国民经济和社会的快速发展，能源需求越来越大，人力资源紧张，建设工期紧，电网工程质量及工艺要求越来越高等矛盾越来越突出，变电站现有的建设模式已无法适应新的要求。
要加快变电站施工进度，提高工程质量，变电站建设应采用模块化、标准化、工厂化生产，现场仅进行简单的组装模式。
通过在变电站中采用预制光缆、预制电缆技术，可将大量需现场完成的接线工作转移到设备厂商工厂完成，充分利用工厂预制的质量优势，提高线缆工艺质量和连接可靠性，减少现场线缆敷设、安装、接线的工作量，提高变电站建设效率和工艺质量。
关键词：模块化智能变电站；预制光缆；预制电缆；即插即用一、变电站二次线缆接线现状分析目前，传统变电站设备安装调试在土建施工后期进行，设备调试基本不能与土建施工并行开展，整体建设周期难以进一步压缩，同时变电站现场条件差，接线工作量大，影响调试进度和质量。
另一方面，不同厂家的设备及系统在现场进行集成和调试，也存在对设计方案理解不一致、设备接口不统一等问题，现场协调工作量大，影响工程进度和质量。
而变电站二次设备现场接线、调试工作量大，且现场施工需等待土建、电气一次等专业施工完毕后方可进场；而电缆接线需在现场进行剥缆、接线工作，光缆接线需进行熔接工作，受现场施工条件影响较大，施工工艺要求高，严重制约工程的建设周期；需要突破现有二次设备集成与调试工作模式，采用二次接线预制技术，实现二次系统调试与土建施工的并行开展和设备连接的“即插即用”，提高变电站整体建设效率，实现二次设备最大化工加工，减少现场二次接线和调试工作量。
二、预制光电缆技术工程应用方案研究在模块化智能变电站中，采用预制式二次设备舱+预制式智能控制柜方案，舱内布置有站控层设备、间隔层保护测控设备及故障录波、时钟同步系统等公用设备，智能控制柜内布置合并单元、智能终端等设备，在预制舱与智能控制柜之间有大量的光纤回路和电缆接线，在智能控制柜与一次设备机构间也存在大量电缆接线。
变电站模块化建设土建方案研究
变电站模块化建设土建方案研究摘要：本文从变电站模块化建设背景出发，针对“模块化建设”的实施原则、建设方式、创新亮点和实施方案等方面进行分析比较，明确变电站内建、构筑物的装配范围，以及各类建筑物的结构形式、装配形式、建筑材料的选择，确定标准化建、构筑物装配方案，突出了“标准化设计、工厂化加工、模块化建设”的全新建设模式的特点，结论可为变电站模块化建设的研究和实施提供参考。
关键词：变电站；模块化建设；装配式施工Research on Civil engineering Plan of Modularized Substation ConstructionZhang Ming1, Li Beibei2，Zhao Tiantian3（1.Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp.Ltd ,2.Shandong Textile Design Institute，3.Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute Corp）[Abstract：Based on the background of modularized substation construction, The article analyzes the implementation principle, construction mode, innovation highlights and implementation plan of "modularized construction", recommends standardization prefabricated construction scheme, highlights the "standardization design, factory processing, modularized construction" of the new construction mode characteristics The conclusion can provide reference for the research and implementation of substation modularized construction.keywords：Substation; Modularized Construction; Prefabricated Construction1 概述传统变电站建设模式伴随绑扎钢筋、立模、拌制混凝土、浇筑、养护、砌筑等工序，存在着施工现场噪声大、粉尘多、施工周期较长，施工质量受施工队伍水平影响大等问题，愈来愈不适应社会发展的要求。
模块化变电站的建设与应用
环球 市场信 息导 报
该 文介绍 了变电站模块化的技术发展 过程及模块化 变电站 的技 术特点 、设备选型 ，通过经济技 术指标的比较 ，提 出了模块化 变电站的应用及
发展 方向。
铙 亿 壹 毵 的 ： 建设 与 应 用
◎王 欣
变电站模块化 的技术发展过程九十年代末，国内一些厂家开 轻 、维护 少、 吊装和运输方便等优点 ，提高了这种模式 的可行 始将 １ ０ ｋ Ｖ开关设备及二次装置在工厂里就安装在预制的箱体 内， 。 性 ，已应用于 ３ ５ ｋ Ｖ及 １ １ ０ ｋ Ｖ 变电站 。这种模式将 以上类型的 其余设备 ，仍按 常规布置。这就是 变电站模 块化 的第一 阶段 即 开关柜拼 装到一个预制 的箱体 内，箱体 采用覆铝锌板等双层金 １ ０ ｋ Ｖ箱式变电站阶段。由于多选用常规开关柜 ， 体积较大 ，导致 属材料 或金邦板等非金属材料 ，中间填 充隔热材料 ，同时箱体 箱体 内操作走廊小 ，维护不便 ，安全性较低 ，整体运输和 吊装不 内设计合理的通风系统 ，并且安装空调 设备 ，使箱体具有防潮、 便， 而且外层钢板选用金属材料 ， 使箱体 的保温、 隔热、 防潮不够。 隔热 、防凝 露等性能。另一种模 式是 户外共箱式 ，将开关设 备 ２ ０ ０ ０年后 ，３ ５ ｋ Ｖ、１ ０ ｋ Ｖ 的开关设备开始分别在工厂安装在 装在 充气 箱体 内，电缆接头作 为进 出线连接 ，并兼隔离断 口功 预制箱体 内，实现 了变电站模块化 的第二阶段即 ３ ５ ｋ Ｖ 变电站的 能， 外边再加防护壳体。这种模 式相 当于使用 ３ ５ ｋ Ｖ 户外型封闭 两侧箱式阶段 ， 实现 了局部模块化， 箱体 内仍选用常规开关柜， 体 式组合 电器或 １ ０ ｋ Ｖ 户外环 网柜。这些设备结构 紧凑 ，体积小 ， 积大、运输和 吊装不便、操作走廊小 、 维护不便等问题仍然存在。 维护少 ，布局简捷 ，使 变 电站的建设和运行更加简化 ，工厂化 ２ ０ ０ ６年开始提出全封闭、全绝缘 的模块化变电站思路。高压 特点更加突 出，其 实现的技术关键点主要有两个 ，一是开关设 开 关选用封闭式组合电器 ，进出线用拔插式 电缆接头连接 ，中压 备的免维 护 ， 二是大 电流参数 的电缆接头。由于 ３ ５ ｋ Ｖ 电压等级 设备及二次设备都在预装式箱体 内， 在工厂内完成设计、 制造、 安 较少有户外型封 闭式组合 电器产品 ，模块化 变电站的中压 进 出 装和 内部 电气 接 线 ，出厂 前 整组 调 试 合 格后 再 通 过现 场 整体 调 试 线模 块 主 要采 用 的仍 是 拼 装 式 。 即可完成变 电站 的建设 ，这样形成 了变电站模块化的第二阶段 即 变电站的技术经济 比较 ６ ６ ～ １ １ ０ ｋ Ｖ模块化变 电站阶段。 全户外 模块 化 全户 内 ２ ０ １ １ 年 实现了 ３ ５ ｋ Ｖ 变电站除主变压器放置户外 ，其它所 有 ３ ５ ｋ Ｖ户外ＡＩ ｓ ３ ５ ｋ Ｖ产 内常规 布置 设备箱式化 ，并且各模块在设计 中可 以进行整合。各模块分别在 ３ ５ ｋ Ｖ、 １ ０ ｋ Ｖ采 用一体化 变电站 技术方案 １ ０ ｋ Ｖ户 内常规布 置 １ ０ ｋ Ｖ） ￣内常规 布置 工厂内预制、调试完成 ，现场安装时只需将一二次 电缆简单连接 主变５ Ｍ ＶＡ ． ￣ 台 主 变５ Ｍｖ Ａ二 台 主 变５ Ｍｖ Ａ二 台 即可完成变电站建设， 这样实现变 电站模块化 的第 四阶段 即 ３ ５ ｋ Ｖ
模块化变电站原理及应用
模块化变电站原理及应用模块化变电站是一种将不同功能模块分离并各自独立运行的电力设备。
它由多个模块组成，每个模块独立完成一个特定的任务，如变压器模块、开关设备模块、控制模块等。
这些模块可以根据需要进行组合和布置，形成一个完整的变电站。
模块化变电站的原理是将变电站的主要功能模块化，通过预制、标准化和集成化的方式进行设计和制造。
这种设计和制造方式可以提高变电站的可靠性、安全性和可操作性，并在一定程度上缩短设计和建设周期。
模块化变电站的应用非常广泛。
它可以用于城市电力配电系统、工业用电系统、电力供应系统等各种电力场合。
在城市电力配电系统中，模块化变电站可以用于供电所、公共建筑、商业区等地方，为城市提供稳定可靠的电力。
在工业用电系统中，模块化变电站可以用于工厂、矿山、石化等场合，满足各种工业设备对电力的需求。
在电力供应系统中，模块化变电站可以用于农村、偏远地区以及临时工地等场合，为电力供应不稳定的地方提供可靠的电力。
模块化变电站的应用有以下几个优点：首先，模块化变电站具有灵活性。
由于模块化变电站的各个模块独立运行，可以根据实际需求进行组合和布置。
这种灵活性使得模块化变电站可以适应各种不同的电力场合和需求，提高了电力供应的适应性和可靠性。
其次，模块化变电站具有可靠性。
每个模块都独立运行，模块之间相互独立，一旦发生故障，可以及时排除故障，不会对整个变电站造成影响。
这种可靠性可以提高变电站的供电能力和可靠性，减少停电的风险。
再次，模块化变电站具有安全性。
由于模块化变电站是预制、标准化和集成化的，其设计和制造过程具有严格的质量控制和安全规范。
这样可以确保变电站的安全性，减少事故的发生。
最后，模块化变电站具有可操作性。
每个模块都有独立的控制设备和人机界面，可以方便地进行监测和操作。
这种可操作性可以提高变电站的运行效率和维护便捷性，降低了运维成本。
总的来说，模块化变电站是一种将变电站的主要功能模块化的电力设备。
它具有灵活性、可靠性、安全性和可操作性等优点，在城市电力配电系统、工业用电系统、电力供应系统等各种电力场合都有广泛的应用。
500kV智能变电站预制舱模块化设计方案关键技术研究
2012年,国家电网公司提出新一代模块化智能变电站设计理念[1-3],现有的设备运行环境方案已不能适应当前的智能变电站建设要求,急需研究一种建设占地更省、建设周期更短、工程造价更少、实施效率更高的新方案。
该文针对500kV智能变电站提出了预制舱模块化设计方案,对二次设备组柜进行优化,并在某500kV智能站取得了应用。
1 500kV 预制舱布置方案500kV二次设备配置目前主要采用3种方案[4-6]:过程层、间隔层设备按串设置预制舱(全下放模式),间隔层设备按串设置预制舱,间隔层设备按2串设置预制舱。
方案一增加预制舱与HGIS本体之间的现场接线,方案三经济型较差,方案二更有利于现场施工接线,利于设备按串模块化配送。
2 预制舱舱体结构研究现有预制舱模块化设备基本采用钢构房形式,尺寸应尽量典型化,形成标准系列。
针对变电站的预制舱按照舱体规格分为3种:Ⅰ型预制舱、Ⅱ型预制舱、Ⅲ型预制舱,其尺寸详见表1所示。
常规钢结构预制舱的舱体围护系统由内向外结构为轻钢骨架支撑的空气层、保温层、外墙板饰面层,通过有效的固定式安装,构筑集保温节能、防火、耐久、美观等性能为一体的优良系统。
新型预制舱采用GRC(Glass-fiber Reinforced C-ement)玻纤复合舱体结构,以耐碱玻璃纤维作增强材,硫铝酸盐低碱度水泥为胶结材并掺入适宜集料构成基材,具备一定的亲水性,使舱体自身成为一个具备一定环境调节能力的系统,可大大降低凝露发生的可能性材料易修复、可擦洗、维护及改装方便。
预制舱底座框架采用符合国标的高强度槽钢整体焊接成型,DOI:10.16661/ki.1672-3791.2016.13.042500kV 智能变电站预制舱模块化设计方案关键技术研究①周洁 李海滨 霍菲阳 刘丽 宋堃 张晋梅 刘珅 梁大鹏(国网冀北电力有限公司经济技术研究院 北京 100045)摘 要:500kV智能变电站的预制舱式二次组合设备是根据国网公司提出的智能变电站模块化建设理念进行设计的。
模块化智能变电站设计优化方案研究
模块化智能变电站设计优化⽅案研究学术争鸣205模块化智能变电站设计优化⽅案研究⽂/芮明圣摘要：智能变电站拥有的功能较为强⼤,不仅能够⾃动对信息进⾏采集与测量,同时还能⾃动对电⽹进⾏实时调节与控制.但智能变电站在实际建设过程中还是出现了⼀定的问题,变电站功能也随之受到了影响.为有效解决变电站存在的问题。
本⽂介绍智能变电站模块化技术要求和技术特点，模块化智能变电站使智能技术进⼀步实⽤化、标准化。
关键词：智能变电站；模块化；设计⼀、智能变电站模块化概述（⼀）智能变电站模块化建设背景⽬前，智能变电站基本实现了全站信息数字化、通信平台⽹络化、信息共享标准化、⾼级应⽤互动化，在技术创新、设备研制、标准制定、⼯程建设等领域取得了阶段性成果。
⾯对当前⽇趋严峻的⽣态环境和经济形势，“占地少、造价省、可靠性⾼”的新⼀代智能变电站被正式提出研究与建设。
（⼆）智能变电站模块化⽬标定位智能变电站模块化建设应达到的⽬标：1.集成应⽤成熟适⽤新技术、深化标准化建设。
形成电⽓⼀次、⼆次、⼟建各专业标准化技术⽅案，实现设计、建设标准化，提升变电站智能化技术⽔平。
2.提⾼建设效率。
技术和装备实现集成和⼯⼚化调试，应⽤预制装配结构，推进现场机械化施⼯，减少现场接线和调试⼯作，提⾼⼯程建设安全质量、⼯艺⽔平。
⼆、智能变电站模块化技术特点智能变电站模块化使智能技术进⼀步实⽤化、模块化、标准化。
智能变电站信息采集、传输、处理技术，⾼级应⽤分阶段实施更加规范，其技术特点主要体现在以下⼏个⽅⾯：（⼀）⾼度集成的⼀、⼆次设备。
集成设备最⼤程度实现⼯⼚内规模⽣产、集成调试、模块化配送，减少现场安装、接线、调试⼯作，提⾼建设质量、效率。
⼀次设备本体与智能控制柜之间⼆次控制电缆采⽤预制电缆连接。
（⼆）⼆次系统模块化设计。
⼆次组合设备按电压等级和设备功能模块化配置，实现⼯⼚内规模化⽣产、集成调试、模块化配送，有效减少现场安装、接线及调试⼯作量。
（三）采⽤预制舱式⼆次组合设备。
智能变电站技术的现状与发展趋势研究
智能变电站技术的现状与发展趋势研究摘要：智能变电站作为连接发电和用电的中心枢纽，成为智能电网网络建构的基础，也能保障电网的合理和安全运行，使得供电、用电更可靠。
在智能变电站技术的基础上，拓展其发展理念，预测其发展趋势能够对未来该领域的进步带来新的启示，并推动智能电网的创新式发展。
关键词：智能变电站；技术现状；发展趋势引言：智能变电站的全站信息数字化技术，与通信平台网络化技术共同体现了信息共享的作用。
先进而可靠的智能设备，完成信息采集工作之后进行测量和控制，并随时监测智能电网的通电变化。
供电企业根据用户的需要提供电网的实时自动控制系统，并在线分析用电安全提供高级决策，这使得智能变电站对智能电网的发展有了更好的促进作用。
一、智能变电站技术的应用现状目前，国内外对智能变电站的建设和应用较为关注，国外在变电站的建设方面拥有一些先进的技术，值得学习，变电站的智能化程度在一定程度上决定了未来电网的智能化发展趋向，也为智能化的变电技术提供了可能。
第一，西门子、ABB等公司开发了一系列变电站的智能技术，利用一次和二次设备，取得较为先进的研究成果，但是ABB公司研发的GIS设备虽实现了二次设备就地化，利用智能断路器互感器进行集成处理，但却没有实现系统规划和投产的效果。
智能变电站在互感器和检验保护及监控功能方面具有一定的优势，但是却未能达成互操作性和工作难度的简化可行性效果。
第二，国内的智能变电站技术迅猛发展，虽然我国的智能变电站技术起步时间不长，但是却推出了一系列较为成熟的规范，比如，我国国家电网对《智能变电站技术导则》的应用开启了变电站智能化改造技术规范的先河，并在翻译IEC61850系列标准的基础上，实现了国内智能变电站硬件集约功能整合，通用互换和性能可控的良好效果，这对于现代中国的智能变电站技术应用和未来发展都带来了良好的驱动力。
根据I EC61850标准，智能变电站可分为变电站层、间隔层、过程层、网络系统可实现多个层次的连接，并能为我国修建标志性智能变电站提供基础[1]。
变电站运维信息化建设和数字化变电站技术应用
变电站运维信息化建设和数字化变电站技术应用随着现代化科技的快速发展，变电站运维信息化建设和数字化变电站技术应用已成为电力行业发展的重要方向。
这两个领域的发展可以帮助电力企业提高运维效率，减少运营成本，提高能源利用率，并促进电力行业的可持续发展。
一、变电站运维信息化建设首先，变电站运维信息化建设是指利用现代信息技术来优化变电站运维的管理和运行。
它是电力企业加快推进信息化建设的必然要求。
有以下几个方面：1. 数据采集和监测随着传感器技术的不断发展，变电站可以实现对电力设备运行状态和参数的实时读取和监测。
而且，利用数据采集系统可以获取各种实时数据、历史数据和预测数据，并生成相应的报表、统计图表等，分析数据以便及时发现问题和改进单元的性能。
2. 远程控制和监控在变电站建置监测系统的同时，还可以利用远程控制系统实现对变压器、开关、断路器等部件的操作控制，实现可视化、远程智能控制。
这种系统可以大大提高技术运维人员的效率和准确性，同时减少电力企业的人力成本和资源浪费。
3. 能源管理随着清洁能源和新能源的普及，变电站也需要处理更复杂的能源数据，以便更好地控制和管理其流量和使用方法。
而能源管理软件可以实现能源数据的监测、分析和优化，从而让变电站更好的管理清洁能源和新能源。
4. 信息共享和通信变电站运维信息化建设还需要建立一套良好的信息共享和通信系统，以便实现运营人员、公司内部和外部的信息交流。
通过公共信息共享平台、web信息系统、电子邮件和即时通信等工具实现各种信息共享和通信。
二、数字化变电站技术应用数字化变电站技术应用是电力企业实现自动化、智能化和可视化运行的核心技术。
它是变电站现代化建设的关键环节，其中包括以下方面：1. 光纤通信技术光纤通信技术是变电站数字化建设的关键技术之一。
它可以实现电力设备间的快速信息传递、命令下发和参数读取等功能。
利用光纤通信技术建设起来的数据传输网络比传统的无线电传输方式更可靠、更安全、更高效。
110千伏模块化智能变电站的几大常用计算浅析
110千伏模块化智能变电站的几大常用计算浅析摘要：近年来，国家电网公司大力推广模块化智能变电站典型设计与施工。
本文以所在单位中标的苏州昆山市110千伏东门变电站为例，简单介绍了110千伏模块化智能变电站新建项目的初步设计当中几大常用计算实例，包括短路电流计算和接地电阻计算，以及无功补偿计算和消弧线圈计算等。
基本包括了新建110千伏变电站常用的计算，希望对大家在工作中有所帮助。
关键词：电网负荷短路电流计算无功补偿计算消弧线圈计算接地电阻计算1、建设规模及主要电气参数（1）主变110千伏东门变电站，本期暨终期主变压器的容量规模为2×63兆伏安，电压等级为高压侧110千伏、低压侧10千伏，主变压器高低压侧线圈的容量规模均为63兆伏安，选型选用三相的双个绕组的同时配置有载调压开关的变压器，其有载调压线圈带±8个抽头，电压为110±8×1.25%/10.5千伏，变压器选型选用YN d11接线的方式， 17%的阻抗电压值。
（2）出线110千伏间隔：终期6回，本期4回，其中还预留了2回间隔做备用；10千伏出线：终期24回，本期24回。
（3）无功补偿每台变压器本期、终期均配置1台并联电容器组和1台并联电抗器，分别接于10千伏 I、II段母线上，容量均为6.0兆乏。
（4）短路电流苏州东门110千伏变电站110千伏电气设备额定开断电流按40千安考虑。
（5）电气主接线110千伏和10千伏配电装置本期暨终期接线方式不变，且均采用单母线分段的接线方式。
2、短路电流计算本期东门变110千伏进线1回来自220千伏巴城变，1回来自220千伏亭林变。
根据苏州电网短路容量表显示220千伏巴城变和220千伏亭林变110千伏母线最大短路容量分别为1776兆伏安、2072兆伏安。
考虑远景规划，220千伏巴城变和220千伏亭林变110千伏母线短路容量均按4000兆伏安计算。
#1、#2变压器远景容量均按63兆伏安计算，阻抗电压：Uk%=17；取基准值分别为Sj=100兆伏安，Uj1=115千伏，Uj2=10.5千伏。
基于模块化设计的城市智能变电站整体优化研究
基于模块化设计的城市智能变电站整体优化研究摘要：智能电网的物理意义在于其自身以物理电网为基础，将现代较为发达的传感测量、通讯、信息、计算机以及控制技术和物理电网集成在一起，而组成的新型电网，我国智能电网以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调并架为基础形式，这种新型电网是电力行业目前发展的主要趋势，电网行业发展的新时代已经悄然开启。
在智能电力系统中，变电站是非常关键的组成部分，而且其在电力系统起到的实际作用是不能被替代的。
在现阶段，110kV 智能变电站的施工建设非常复杂，而且也需要在城市中进行大量的建设，这就导致建设的过程会受到大量因素和条件的影响，使建设的质量和效率都不高。
因此，针对这种情况，就需要针对 110kV 智能变电站进行模块化设计，进而保证变电站的施工效率和质量符合相关建立标准，而且外观也符合城市整体形象的要求。
关键词：110kV 智能变电站；模块化；设计在新时代下，在国家伟大复兴的步伐不断加快，人民对于美好生活的要求不断提高，经济社会发展对能源供应的依赖不断加大，电网作为经济发展的重要基础、先行保障，需要随着社会发展、科技进步而加快自身发展脚步、提质提速建设标准。
模块化智能变电站是一种新的智能变电站建设模式，具有标准化设计、模块化组合、工厂化生产、集约化施工的特点，能全面提升电网工程的设计、建设和管理水平。
模块化智能变电站遵循可靠性、适用性的原则，可大大提高变电站建设效率，实现设备采购、安装调试、生产运行等环节的有效衔接。
本文介绍了沈荡110kV 变电站设计与建设中采用的装配式建构筑物、模块化电气二次设备、预制式光 / 电缆等关键技术。
与传统建设方案相比，可缩短建设周期、降低人工成本，模块化智能变电站建设模式具有推广应用。
一、智能变电站随着世界范围内市场化改革推进、数字化、经济化的快速发展、气候差异、科学技术的不断发展、环境要求日趋严格以及国际能源政策的调整，“环保、低碳、可持续发展”已成为世界各国能源策略的主题。
变电站模块化建设应用及前景分析
变电站模块化建设应用及前景分析作者：杨昇来源：《市场周刊·市场版》2017年第13期摘要：变电站模块化技术出现于上世纪90年代后期，国内的厂家大多将10kV开关设备和二次设备安装在预制箱体的内部，其他部分依然按照常规模式进行处理。
这也就是变电站模块化建设的初步发展。
因为开关柜本身占用较大的空间，因此箱体内操作空间较为狭小，给维护工作带来诸多的不便，影响设备运行安全。
此外，在吊装和运输方面也存在着很多问题，所以必须要对其进行有效的改进优化。
关键词：变电站；模块化应用；建设一、传统变电站建设模式分析（一）户外变电站建设模式该类型的变电站高压开关设备和主变压器一般设置在户外，10kV设备设置在户内，电气设备之间的连接采用敞开式连接模式，设备之间采用裸露导线或母线端子，充分利用户外的环境实现相互之间的有效连接。
高压绝缘对空间有着较为严格的要求，设备自身的体积和设置的间距相对较大，所以需要占用较大的空间。
同时，因为高压设备直接在户外连接和运行，因此对环境也有着十分严格的要求。
所以变电站构架的高度要满足搭设要求，另外由于高压电线比较密集，很难与周围的环境保持高度的协调性，所以变电站建设地点的选择是一个难点问题。
但是这种方法在我国应用时间较长，经验也比较丰富，设备来源比较广泛，这就大大降低了建设的成本。
（二）户内变电站建设模式为了能够更好地改善户外变电站空间占用大，不能很好地与周边的环境保持协调统一等问题，户内变电站得以发展。
所有的电气设备全部安装在户内，为了更好地提高空间利用效率，高压开关通常选择气体绝缘封闭式开关设备。
电气设备多通过电缆连接。
这种变电站需要现场建房，同时安装和调试工作任务繁重，需要较长的施工周期，因此其建设的成本也相对较高，通常情况下这种变电站一般分布于市中心位置[1]。
（三）地下或半地下变电站建设模式此种变电站与户内变电站存在很多相似点，其主要是将多个变电设备安装在地面之下，从而有效地提高了空间的利用效率，但是在变电站建设和维护的过程中需要较高的成本投入，所以该变电站一般分布在城市土地资源极少的市中心地区。
模块化变电站智能化方案研究
模块化变电站智能化方案研究舒彬1，苏宁1，林一凡1（1．北京电力经济技术研究院，北京市西城区100055）Research on Technology Solution of Intelligent Modular SubstationShu Bin1, SuNing2, Lin Yi Fan1(1. Beijing Power Economic Research Institute, Beijing, 100055, China;)ABSTRACT: Relative to traditional substation, the modular substation can be assembled and constructed quickly. However, the intelligent solutions are not considered in the existing modular substations. The paper designs a technology scheme which achieves goals of measurement, protection, state monitoring of primary equipments, and other functions such as viedo and security, in the shape of outdoor integrated intelligent components cabinets, multi-functional devices and auxiliary system. With the proposed intelligent modular substation program in the paper, the substation can give full play to the technology advantages of the prefabricated modular substation and the intelligent high-voltage devices, what makes up the deficiency of the both, riching the design patterns of smart substations.KEY WORD:modular substation, intelligent, integrated intelligent components摘要：相对于传统变电站而言，模块化变电站建设、安装快速方便，但现有的模块化变电站建设中未考虑智能化问题。
变电站的模块化建设探讨
变电站的模块化建设探讨摘要：从近年来电力设备技术的发展趋势看来，变电站建设正向工厂预制式模块化发展，简单的现场组装式变电站形式越来越受到用户的青睐。
本文介绍了变电站模块化的基本方式和技术特点，提出了各模块的发展方向；最后通过市场调查对变电站模块化的目前市场状况进行了整理，并对未来市场情况作了相应预测。
关键词：模块化变电站；新模式；比较；技术特点1、模块化变电站概述模块化变电站提出了一种变电站建设的新模式，它是将变电站划分为高压开关、主变压器、中压开关、综合自动化、中压配套设备五个功能模块。
1）高压开关功能模块为进出线采用拔插式电缆接头连接的气体绝缘封闭式组合电器；2）主变压器模块的变压器高压进线采用拔插式电缆接头结构，中压出线采用多股电缆或全绝缘封闭母线桥架方式；3）中压开关模块内采用一体化预装式开关室；4）综合自动化模块采用一体化预装式控制室；5）中压配套装置模块包括无功补偿装置、接地变压器、消弧线圈等配套设备。
6）中压开关柜、综合自动化、中压配套设备等模块中的主要设备均安装在非金属箱体。
2、变电站模块化技术的特点分析2.1进线模块各种封闭式组合电器可以作为进线模块的基础，如果进出线采用工厂预制的整体式电缆套管及可插拔式电缆插接头将更能体现模块化的特点，可更方便于安装及运行中的维护。
35kV电压等级较少有户外型封闭式组合电器产品，制约了35kV全模块化变电站的发展。
目前35kV模块化变电站的进线模块主要采用拼装式，即将户内开关柜或气体绝缘封闭式开关柜拼装到一个预制的箱体内，箱体采用覆铝锌板等双层金属材料或金邦板等非金属材料，中间填充隔热材料，由于箱体的防潮、隔热、防凝露等效果不够好，需要附加空调、温控和强迫通风装置。
2.2变压器模块变压器模块需要对常规变压器的进出线端子进行改进，一次侧采用可拔插的电缆附件或油气套管与进线模块相连。
二次侧可以考虑电缆或架空两种出线方式，但需要考虑绝缘封闭的要求。
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模块化智能变电站建设模式研究
发表时间：2017-11-02T12:16:46.597Z 来源：《电力设备》2017年第18期作者：张海文[导读] 摘要：随着全球经济的飞速发展，人们对能源的高效利用日益重视，变电站的作用就显得格外重要，本文就化智能变电站这一课题，探讨其建设背景、模块划分以及典型的设计技术，希望对读者有所助益。
（国网海北供电公司青海 812200）摘要：随着全球经济的飞速发展，人们对能源的高效利用日益重视，变电站的作用就显得格外重要，本文就化智能变电站这一课题，探讨其建设背景、模块划分以及典型的设计技术，希望对读者有所助益。
关键词：模块化智能变电站设计 1智能变电站模块化建设背景
1.1研究背景
随着国际国内能源形势的深刻变化，加快建设智能电网的需求迫在眉睫。
变电站是电力网络的节点，它连接线路、输送电能，担负着变换电压等级、汇集电流、分配电能、控制电能流向等功能，变电站的智能化运行是实现智能电网的基础环节之一。
模块化智能变电站是变电站建设的一种创新模式，从设计到建设阶段将全过程遵循“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的管理理念，通过电气一、二次集成设备最大程度实现工厂内规模生产、集成调试、模块化配送，减少现场安装、接线、调试工作，建筑物采用装配式结构，工厂预制、现场机械化安装，将工业建筑实现标准化设计，统一建筑结构、材料、模数等，实现设计、建设标准化，有效提高建设质量、效率，提升电网建设能力。
1.2研究现状
2012年以来，新一代智能变电站概念设计方案应运而生，构建了以集成化智能设备、一体化业务系统及站内统一信息流为特征的新一代智能变电站设计方案。
2013年，变电站模块化建设研究工作和试点工程又取得了突飞猛进的进展，提出了“模块化建设”的工程建设理念。
设备厂商设计生产的电气设备质量的提高和电网可靠性的增加及电网发展的需求，推动了变电站设计模块化方案的可行性。
2智能变电站的模块化划分
智能变电站是随着科学技术的普及而出现的一种新型变电站形式，具有自动化和信息化的特点。
对于它的模块化来说，属于变电站建设的一种新型模式，是时代发展的产物，它的模块化建设主要涉及到主变压器、高压开关、中压开关、中压配套设备和综合自动化等五个部分，它们相互作用、联系，共同构成智能化变电站。
第一，主变压器。
它是通过拔插的方式，和高压进线电缆接头相互连接，在全封闭和多股电缆母线桥架，来实现和中压出线的相互连接。
第二，高压开关。
它是在进出线部位选择拔插的具体方式，在气体绝缘封闭方式的利用下，来实现和组合电器的相互连接。
第三，中压开关。
它是选择一体化的预装性质的组合电器。
第四，中压配套设备。
这一设备中，它的结构构成主要是以消弧线圈、接地变压器以及无功补偿装置为主的o 第五，综合自动化。
它属于是选择一体化预装式的控制室。
在实际的变电站建设中，这五个功能模块都是需要在事前进行调试的，在开始安装操作时，依次选择的是一次电缆、连接变压器、开关和配套设备、综合自动化选择通讯线路、电缆连接，在各个部分连接完成之后，最后开始进行整体上的调试工作，对各个功能组成进行性能的测试，以确保智能变电站模块化建设的顺利进行。
3 智能变电站模块化典型设计技术 3.1预制舱式二次组合设备设计
针对原来变电站单独配置的二次设备室，占地面积相对比较大，新一代智能变电站通过设计优化，提出了预制舱式二次组合设备，用体积较小的舱体来替代二次设备室，从而节省了变电站占地面积。
预制舱式二次组合设备按设备对象模块化设计，以方便运行、维护，变电站根据需要设置公用设备预制舱、间隔设备预制舱等，可根据变电站具体建设规模、布置方式等进行选择调整组合设计。
预制舱内二次设备采用前接线、前显示式装置，屏柜采用双列靠墙布置，屏正面开门，屏后面不开门。
舱体内集成二次设备及相应辅助设施，包括安防、消防、暖通、照明、检修、接地等。
舱内与舱外光纤联系采用预制式光缆，舱内与舱外电缆联系可采用预制式电缆。
舱内设备在工厂内完成相关接线、调试等工作，从而缩短施工周期。
3.2预制电缆设计
现有智能变电站中使用最多的控制电缆大多为4芯、7芯、14芯铠装电缆，接线芯数较多，容易出现接头不牢固而断线，采用预制电缆，按双端、单端预制方式，统一航空插头、电缆的型号，从而大大减小断线概率。
预制电缆可以使用于主变压器、GIS本体与智能控制柜之间二次控制电缆连接。
对于AIS变电站，断路器、隔离开关与智能控制柜之间二次控制电缆宜采用预制电缆。
预制电缆可采用穿管、槽盒、电缆沟等敷设方式，从而使屏柜内的电缆接线简洁清晰，便于运行与维护。
3.3装配式建筑物设计
结合实际工程出线情况，对于采用组合电器（GIS）的工程规模，在组合电器全部为架空出线的情况下，可以利用架空出线套管作为后期试验、耐压的场所。
充分利用建筑本身的结构，考虑后期设备运行、检修的移动，适当考虑取消目前GIS室双层层高的现状，能够优化建筑体量，实现建筑和设备的紧凑布局： 3.4配电装置选型设计
模块化设计要求设备选型均严格按照工厂预制现场装配的理念设计，一次设备本体加智能组件的方式实现一次设备智能化，智能组件统一由一次设备厂家场内集成，体现模块化设计的高效；电气装置的布置方式采用“单元”布置方式，一台主变所带设备成“单元”分区就近布置，并满足二次接线的要求。
开关设备同无功补偿设备分区明确，充分体现电气布置模块化。
一、二次设备高度集成，现场只需完成合并单元及保测装置至二次设备室的相关交直流电源电缆及光缆的敷设，全站电缆大幅减少，电缆敷设、电缆施工接线的工作量相应减轻，缩短电缆施工安装周期，节约工程造价。
3.5对输变电工程技术优化
在电子设备的配合之下，输变电及用电工程可以进行自动化控制。
这对设计人员的要求比较高，要求设计技术人员不光要掌握一定的理论知识，同时还要有丰富的实际经验，确保电气工程的标准化，同时要考虑社会及经济的发展，具有一定的前瞻性，这样才能完成设计方案，促进电气工程的设计质量跨越式发展。
从而将电气工程自动化的稳定性以及科学性也确保了。
在输变电及用电工程中广泛应用自动化技术，自动化技术的利用可以实现电气工程的高效化和自主化，我们应该将自动化技术的应用范围拓宽。
例如塔材应用自动化生产，利用自动化机械放线，用电工程的自动化控制等，在提高工作效率的同时，也保证了标准的有效执行。
4.结语
综上所述，模块化智能变电站集高效、智能、节能等多种优点于一体，具有良好的发展前景，这就需要政府和科技人员共同努力，让智能变电站的模块化建设更加成熟，更好的服务于经济建设。
参考文献：
[1]任勇，钟方洪.关于输配电及用电工程的标准化与跨越式发展[J].城市建设理论研究2014，（06）.
[2]冯红.解析输配电及用电工程的标准化与跨越式发展[J].城市建设理论研究.2015，（24）.。