110?kV變電站控制系統(tǒng)設(shè)計新技術(shù)探討

摘 要：改革開放以來，我國的經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展，人民的生活水平不斷的改善。對電網(wǎng)的建設(shè)以及供電質(zhì)量的要求也在不斷地提高，這無疑給我國的電力企業(yè)帶了巨大的壓力。該文根據(jù)筆者實踐工作經(jīng)驗，就110 kV變電站設(shè)計中的幾個技術(shù)問題進(jìn)行了淺要分析，希望可以對大家今后的工作提供一些參考。

關(guān)鍵詞：110 kV 變電站 設(shè)計 技術(shù)問題

中圖分類號：TM769 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（b）-0041-01

變電站在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，起著舉足輕重的作用，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其能否長時間的安全運行，與電網(wǎng)有著十分密切的關(guān)系。目前，我國的各種資源供應(yīng)量十分緊張。因此，需要將信息技術(shù)中的微機集控技術(shù)，應(yīng)用到我國變電站的設(shè)計中去，以此來提高我國電力系統(tǒng)的供電效率，增加資源的利用率。該文將就110 kV變電站設(shè)計中的幾個技術(shù)問題進(jìn)行分析與研究。

1 110 kV變電站的設(shè)備

變電站，顧名思義，就是改變電壓的場所。而變電站控制測量保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)備，按傳統(tǒng)的分類，在其組成上可以分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。

1.1 一次設(shè)備

新型一次設(shè)備一般由智能斷路器和主要數(shù)字互感器構(gòu)成。其中智能斷路裝置由計算機、新型傳感器和微電子技術(shù)設(shè)計而成。不僅可以增強電網(wǎng)安全性，還可以更好地對變電站的一次斷電單元進(jìn)行輔助開關(guān)和繼電器保護(hù)。而電子互感器則分為有源和無源兩種工作方式。結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)把光纖轉(zhuǎn)化為傳感介質(zhì)，通過對磁共振和磁滯飽和狀態(tài)進(jìn)行一定量的保持等方式來改變自身的電流。除此之外，因為智能組件具有配置靈活、能夠?qū)ψ陨頎顩r進(jìn)行監(jiān)督管理，可以多組件之間進(jìn)行外置內(nèi)嵌，并且可以將測量、控制、保護(hù)等不同功能組件有機結(jié)合。

1.2 二次設(shè)備

在110 kV變電站中，其新型二次設(shè)備主要指的是其三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即站控層、間隔層以及過程層。站控層主要是由通信系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)組成的，其主要的任務(wù)是對相關(guān)的信息進(jìn)行管理與控制，對整個上級系統(tǒng)進(jìn)程實時的封閉、監(jiān)測、控制等。間隔層主要存在于二次設(shè)備中的繼電保護(hù)內(nèi)，主要是利用相應(yīng)的監(jiān)控裝置，對整體數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控工作，并且控制數(shù)據(jù)、信息的輸入、輸出工作。過程層主要存在于一次設(shè)備與二次設(shè)備相結(jié)合的位置，主要是由智能組件和一次設(shè)備組成的。相關(guān)的工作人員在其部位進(jìn)行對變電站的控制、傳輸、變換、分配等的監(jiān)測工作，并最終保證其設(shè)備可以在正常的順序下操作進(jìn)行。

2 110 kV變電站新技術(shù)的設(shè)計運用

設(shè)計110 kV變電站時，需要按照相關(guān)的規(guī)章制度，將其變電站建立成為一個專業(yè)的、數(shù)字化的變電站，并將其變電站中的一次設(shè)備與二次設(shè)備進(jìn)行有效的安排管理，以便于完成對通信數(shù)據(jù)與信息的管理工作。其次還需要利用微機控制系統(tǒng)，應(yīng)用一些常用的控制程序，實現(xiàn)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理，實現(xiàn)人機交接，并完成二次設(shè)備中的三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的建設(shè)工作，實現(xiàn)110 kV變電站的智能化。

2.1 硬件設(shè)計要點分析

第一，繼電保護(hù)的設(shè)計分析：在整個變電站的運行當(dāng)中，繼電保護(hù)設(shè)計真可謂是其核心所在；倘若其繼電保護(hù)系統(tǒng)一旦失靈，那么，整個的變電站也就無法正常的運行了。所以，在變電站的設(shè)計中，需要將監(jiān)控系統(tǒng)與繼電保護(hù)系統(tǒng)分別進(jìn)行設(shè)計，以便于可以保持其各自的獨立運行。也就是說，當(dāng)整個系統(tǒng)的硬件設(shè)施和軟件設(shè)施都發(fā)生了故障，無法正常運行時，繼電保護(hù)單元必須仍然可以持續(xù)且穩(wěn)定的運行。目前，在已有的技術(shù)條件下，利用綜合自動化技術(shù)，對110 kV變電站內(nèi)部的諸如變壓器、接地變配電裝置、電容器、母線、進(jìn)出線線路等設(shè)備綜合配置繼電保護(hù)；并利用該裝置，實現(xiàn)對間隔層部分的電壓數(shù)據(jù)與電流數(shù)據(jù)的動態(tài)采集。此外，還可以在邏輯判斷的基礎(chǔ)上，利用繼電保護(hù)測控裝置內(nèi)部的中央處理器，來實現(xiàn)整個間隔層的保護(hù)功能。第二，備自投的設(shè)計分析： 現(xiàn)階段，對于設(shè)計110 kV變電站的備自投設(shè)備來說，主要是采用雙進(jìn)線向單母線進(jìn)行供電的方式以及母聯(lián)分段供電方式這兩種方案來實現(xiàn)其供電的。雙進(jìn)線向單母線進(jìn)行供電的方式其核心思想在于：線路則作為備用線路或者是線路進(jìn)行進(jìn)線作業(yè)。母聯(lián)分段供電方式其核心思想在于：在整個供電過程中，兩個電源互為備用關(guān)系，當(dāng)分段開關(guān)處于斷開的狀態(tài)時，工作電源分別向其設(shè)備進(jìn)行供電。在實際的生產(chǎn)工作中，多將前一種方案稱之為明備用方案，后者稱為備用方案。鑒于設(shè)計的是110 kV的變電站，因此，在進(jìn)行實際的設(shè)計前，必須充分地考慮到綜合自動化系統(tǒng)其運行的特定條件，在選擇變電站備自投的裝置設(shè)計方案時，必須結(jié)合斷路器的位置信號、電流、等因素進(jìn)行綜合的考量。

2.2 軟件的設(shè)計要點分析

建設(shè)110 kV變電站，需要在其二次設(shè)備中采用高速的以太網(wǎng)，以確保過程層、間隔層、站控層的健康穩(wěn)定運行，其高速太網(wǎng)的傳輸速率一般在100 Mb/s左右。第一點，在設(shè)計110 kV變電站的過程中，需要嚴(yán)格控制其過程層，不僅要達(dá)到全線實行點對點網(wǎng)絡(luò)式通信方式的目標(biāo)，而且還要保證間隔層設(shè)備與過程層設(shè)備之間的站點連接。在實施設(shè)計過程層時，需要采用GOOSE的接口，與智能化的終端配置相適應(yīng)，連接點對點的主變保護(hù)裝置。同時，在過程層的內(nèi)部，還需要利用電子式的電壓電流互感器，對其進(jìn)行智能化的開關(guān)設(shè)備的設(shè)計，實現(xiàn)互感器設(shè)備的智能化與數(shù)字化。此外，在其傳輸過程中，還需要使用光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，以實現(xiàn)過程層電器的智能化。第二點，在進(jìn)行110 V變電站間隔層設(shè)備實施時，主要通過加強保護(hù)設(shè)備、管理監(jiān)控設(shè)備、表計等幾個方面來完成。傳統(tǒng)的110 kV變電站不需要采用保護(hù)設(shè)置，而110 V變電站主要采取的是輻射式的供電方式來完成實施保護(hù)監(jiān)測，完成繼電保護(hù)工作，這種方法對變壓器實施了保護(hù)測控設(shè)置，完成了110 kV變電站的保護(hù)測控一體化。在設(shè)計間隔層時，需要將其進(jìn)行有效的管控，因此需要按間隔單套進(jìn)行配置設(shè)備，實現(xiàn)集中式故障處理，以及智能化集中式裝置使用。第三點，在設(shè)計110 kV變電站的站控層時，需要建立起一個統(tǒng)一的信息存取平臺，實現(xiàn)對站控層的整體管理，完成對整個變電站信息的處理、存貯、采集的工作，提高其數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性。

3 結(jié)語

綜上所述，在整個變電系統(tǒng)中，變電站是電網(wǎng)系統(tǒng)運行的監(jiān)控點，其所發(fā)揮的巨大作用是毋庸置疑的。因此，需要利用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，如微機集控技術(shù)，設(shè)計110 kV變電站，使其擁有更高的運行質(zhì)量，更好地服務(wù)經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展。

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