110kV智能變電站設計實例

多健 等

摘要：以XX 110kV變電站設計方案為實例，探討智能變電站與常規變電站的區別，具體分析智能變電站的配置方案，為后續智能變電站設計提供參考。

關鍵詞：智能變電站 設計 配置方案

1 智能變電站的設計實例

XX 110kV變電站是較早投入運行的智能變電站，其二次回路、組網方式、設備型式、在線檢測與傳統的綜自變電站都有較大差異。

1.1 小廟智能變電站概述及方案綜述 規模：XX 110kV變電站規劃為終端站，電壓等級為110/10kV。110kV采用擴大內橋接線，10kV終期采用單母線四分段接線。最終規模安裝3臺50MVA變壓器，110kV出線2回，10kV出線30回，每臺主變10kV側安裝二組6Mvar電容器。

XX站智能化方案整體思路：

本站過程層保留常規電磁式電流互感器、電壓互感器，通過合并單元就地把傳統互感器的模擬量轉化為數字信號傳輸給保護測控裝置及其他智能電子設備；通過配置智能終端實現開關智能化，開關位置和跳合閘信息可以實現GOOSE傳輸；而間隔層和站控層間的IEC61850網絡規約為智能電氣設備之間的信息共享和互操作提供了條件。

XX站智能化的體現方式：①IEC61850通信規約的應用；②二次設備的網絡化；③智能開關的應用。

全站統一采用IRIG-B碼對時，對時精度可達到微秒級。

XX站110kV側的配置思路：①110kV側采用常規電磁式電流互感器、電壓互感器，通過合并單元轉化為數字信號，再將采樣值信息以IEC61850點對點傳輸給各保護測控等間隔層設備。②智能開關采用“RCS-9821智能控制單元+智能匯控柜”，實現了開關設備的智能化和過程層智能化。③GOOSE信息通過GOOSE光纖雙網實現，GOOSE組網跳閘；④110kV出線間隔、橋間隔智能終端和合并單元雙重化配置（對應主變雙重化的主后一體化保護）。

XX站10kV側的配置思路：①10kV側采用常規電磁式電流互感器，經低壓保護、測控、合并單元、智能終端多合一智能裝置接入常規模擬量并轉化成數字信號供保護、測控使用，或傳輸給數字化計量裝置等；②10kV PT間隔采用常規電磁式電壓互感器，經電壓并列裝置后把模擬量接入各間隔的多合一智能裝置供保護、測控使用；③低壓PCS系列保護測控裝置就地安裝于10kV開關柜中，就地操作開關實現開關智能化控制。④主變10kV側間隔的智能終端裝置雙重化配置（對應主變雙重化的主后一體化保護），其余間隔單套配置。

XX站主變的配置：①每臺主變配雙重化的主變一體化保護裝置；②主變智能單元、非電量保護及主變本體測控整合下放到主變旁的戶外柜，非電量遵循國網要求直采直跳。③主變中性點電流互感器采用常規互感器，二次模擬信號接入合并單元，轉化為數字信號。合并單元可就地放置于戶外密封箱中。

1.2 方案介紹和配置 本站系統結構：系統由站控層、間隔層和過程層三部分組成。站控層包括監控主機、圖形通信網關機、操作員工作站、遠動主機、數據服務器等。間隔層設備包括保護裝置、測控裝置以及其他智能設備。過程層設備包括互感器、合并單元和智能單元等。

本站整體方案：站控層和間隔層通信方式采用基于IEC61850協議的雙以太網連接。過程層與間隔層網絡化，智能終端與間隔層間通信采用GOOSE組網方式傳輸，過程層合并單元至間隔層采用IEC61850。

過程層互感器的配置：110kV配常規電磁式互感器，通過合并單元完成模擬量到數字量的轉化。

合并單元配置示意圖如下圖：

1.2.1 主變配置方案。主變采用雙主雙后的高配置，非電量保護及主變本體測控整合下方主變旁的戶外柜。非電量遵循國網要求直采直跳。

每臺主變配置兩臺RCS-978雙主雙后保護，主變高壓側配置智能單元RCS-222，下放至就地戶外柜；

主變本體配置一臺智能單元RCS-222T（涵蓋非電量和本體測控功能），下放至主變旁的戶外柜。

主變低壓側智能單元RCS-9611S可提供：

本間隔的測控功能和操作回路，可以接收GOOSE網絡的跳合閘命令實現就地低壓側開關分合。

主變配置示意圖如圖2：

1.2.2 10kV側配置。主變10kV側的常規互感器信號經多合一裝置轉化成數字信號，送至主變保護裝置RCS-978。其他間隔常規互感器模擬量信號經轉化成數字信號后供安裝在本間隔開關柜上的中低壓保護測控裝置使用。

10kVPT柜中安裝RCS-9663DII，且具有電壓并列功能。

中低壓RCS-9600系列保護、測控、合并單元、智能終端多合一裝置就地安裝在開關柜。

1.2.3 GOOSE網絡的配置。推薦采用GOOSE星型結構，避免采用環網可能產生網絡風暴的問題。見圖3，推薦過程層GOOSE網絡組兩個獨立單網。

2 結束語

目前，XX變電站已處于運行階段，筆者詳細分析了小廟變電站的設計方案，對配置方案進行了介紹?？傮w而言，110kV XX變電站的設計方案達到了運行要求，為今后智能變電站的構建提供了參考。

參考文獻：

[1]馬仕海，荊志新，高陽.智能變電站技術體系探討[J].沈陽工程學院學報：自然科學版，2010，6（4）：333-337.

[2]楊建平.110kV智能變電站設計與建設實例[J].電力科學與技術學報，2012年06月，第27卷第2期.

[3]劉嬌，劉斯佳，王剛.智能變電站建設方案的研究[J].華東電力，2010，38（7）：0974-0977.

作者簡介：多?。?983-），女，河北阜城縣人，工作于廊坊供電公司，本科學歷，工程師職稱，主要從事電力系統二次設計工作；楊淑秋（1964-），女，天津靜海縣人，工作于廊坊供電公司，本科學歷，高級工程師職稱，主要從事電力系統二次設計工作。