110kV智能化變電站在高海拔地區的應用價值

貢 嘎林 軍

（1．國網西藏電力有限公司拉薩供電公司，西藏 拉薩 850000；2．國網西藏電力建設有限公司，西藏 拉薩 850000）

110kV智能化變電站在高海拔地區的應用價值

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（1．國網西藏電力有限公司拉薩供電公司，西藏 拉薩 850000；2．國網西藏電力建設有限公司，西藏 拉薩 850000）

在智能電網的建設中，智能化變電站是重要節點，控制著電網運行，對于智能電網的建設和發展有著極為重要的作用。本文針對3000km以上高海拔地區110kV智能化變電站為研究對象，對智能化變電站的關鍵技術展開研究，介紹了智能化變電站的建設原則與工程應用價值。

智能化；變電站；設計

1 前言

智能化變電站是我國電網發展的重要節點，對于電網的智能化與自動化具有重要的意義。在智能電網的建設中，智能化變電站采用先進、集成化以及數字化的技術，并且通過網絡化的信息平臺，以信息共享標準化為要求，完成電網的實時監控與自動控制。而且隨著技術的不斷發展，我國的智能電網已經研制出一系列的智能化設備，達到國際先進水平。其中110kV變電站是智能化變電站的重要組成。

2 青藏高原智能化變電站的應用價值

智能化變電站能夠實現電網運行的實時采集與實時共享，從而解決變電設備維護，并且采用網絡化技術實現調度的全面互動。

2.1 地理環境相對特殊。青藏高原的自然、氣候環境相對惡劣，而且青藏輸電線路沿線的凍土區，對工程建設的危害很大。在同一坡向的山坡上，坡頂而下，坡積松散堆積由薄到厚，地下冰厚度也逐漸變厚。而且因為氣候環境的影響，對于電力系統中的設備以及相應的線路都會造成影響，高原氣候的主要特點有：（1）空氣溫度較低，變化較大；（2）空氣壓力或空氣密度低；（3）空氣絕對濕度較小；（4）太陽幅射照度（紫外線）較高，雷暴日多；（5）降水量較少，年大風日多；（6）土壤溫度較低，且凍結期長。因為以上的氣候特點，從而造成了青藏高原的電力系統需要特殊設計，而且在設計中需要對高原地區的氣候差異進行考慮，從而保障電力系統的穩定運行。

由于青藏高原的高原地貌以及相對惡劣的自然環境，對于變電站設備的維護以及變電站的修理，都需要耗費較大的人力物力，消耗成本較大。而且因為惡劣的自然環境地獄變電站的設備影響很大，因此采用智能化變電站，能夠實現對變電站設備的實時監控，從而保障變電站合理運行。

2.2 常規變電站的不足。常規變電站的自動化系統相互獨立，雖然也能夠實現變電站設備的監控，但是因為缺乏整體的概念，從而不能夠實現實時化電鍍，而且因為缺乏網絡化技術，導致對于變電站的數據不能夠實時采用與監控。常規化變電站主要存在以下問題：（1）設備互操作性不足。因為在常規變電站中的二次設備缺乏統一的接口規范，導致常規變電站之間的通信缺乏一致性，不能相互通信以及成為一個整體。在常規變電站的設備中，以為內不同的供應商采用的標準不一致，導致二次設備之間的互連性嚴重不足。而且不同地區、不同時期構建的變電站自動化系統，相關的技術與協議都會存在不足，去染發標準型的指導規范，導致相關的規約結構不完整：（2）可靠性不足。在常規的變電站中，設備的一次設備與二次設備之間采用電纜連接，但是因為二次設備易受到外界環境的干擾，一次對于相關的數據信號傳輸不能夠實時監測，如果連接電纜較長，會因為對繼電器造成不良影響；（3）信息共享性不足。在常規變電站中，因為變電站的數據監控、電能計量裝置等信息的處理屬于不同的管理部門，因此在功能上獨立運行，缺乏有效的通信標準，導致相互部門之間的信息共享性不足，而且無法實現二次設備的即插即用。

3 智能化變電站的設計規范

3.1 智能化變電站的設計規范。在智能化設計規范中，常用的是應用于變電站通信網絡的國際標準，主要是IEC61850標準，該標準參考了變電站的電子設備，以及智能化的通信行為與系統要求，從而構建了智能化系統的設計規范與標準，在該標準中，主要包括：基本原則、屬于、一般要求、系統和工程管理、變電站自動化系統結構語言、功能好裝置模型的通信要求、變電站原理與博士接口、公共數據級別和屬性以及一致性測試等內容。

3.2 智能化變電站優勢分析。智能化變電站的優勢主要體現在：（1）模塊化，標準化，易于改擴建并且統一信息平臺；（2）高度自動化、在線監測，設備狀態可視化，可以實現狀態檢修，校驗自動化；（3）全景數據共享。基于IECC61850標準的智能化變電站，具有設備智能化、信息標準化以及控制智能化的特征，具有廣泛的應用前景。

3.3 智能化變電站的設計與建設原則

3.3.1 設計原則。因為智能化變電站系統由多層功能邏輯結構組成，其中站控層主要用于保護故障信息、間隔層由多種自動測量子系統構成、過程層能夠完成電氣量采集以及相關的控制命令等。為了保護各邏輯層相互工作，互不感染，應該遵循以下原則進行智能變電站的設計：（1）遵循Q/GDw383—2009《智能化變電站技術導則》的有關技術原則進行時設計；（2）財通智能設備，對于電子式互感器等設備進行論證分析，從而提高變電站智能化水平，并且實現功能的集成整合，提升變電站的自動化水平，優化變電站全壽命周期成本；（3）建立全站的數據通信網絡，實現信息共享，并且采用統一的信息平臺實現監控功能，從而完善監控技術的成熟度，提高檢修效率，節約檢修成本。

3.3.2 智能化變電站建設原則。為了滿足變電站智能化建設，并且促進不同設備終端的連接，應該采用IEC標準，并且根據地區的具體情況將IEC轉化為地區通用的標準，從而實現變電站設備的標準化與通用化。在建設的過程中，主要采用IEC61850的國際標準以及DL/T8605變電站通信網絡進行智能化變電站的建設，通過統一的標準的應用與建設，從而滿足對變電站設備的監控與信息實時傳輸的需求。采用抽象通信服務結構，能夠實現變電站設備功能的擴展，從而實現開放互操作的要求。在建設的過程中，通過配置通用的語言以及工具，對于變電站的信息源進行管理，對于變電站的電氣、設備故障等信息參數進行定義，從而實現變電站的遠程維護，系統與工程管理以及一致性測試。

結語

在青藏高原建設110kV智能化變電站，具有重要的顯示意義。而且110kV智能化變電站的設計與工程實踐表明，采用智能化變電站建站，能夠節約著地面積，從而節約資源，實現低碳節能；采用玩落戶啊技術能夠實現信息共享，從而實現遠程化監控與維護，而且采用統一的標準，具有數據互通性與易于拓展的特征，是具有廣泛應用前景的變電站技術。

[1]朱炳全，王松，李慧．基于IEc61850 GOOSE技術的繼電保護工程應用[J]．電力系統自動化，2009，33（08）．

[2]邱智勇，陳建民，朱炳全．基于IEc61850標準的50 kV三層結構數字化變電站建設[J]．電力系統自動化，2009，3（12）．

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