智能電網(wǎng)模式下220kV變電二次設(shè)計(jì)的新要求

戎婭潔

摘 要：文章主要講了關(guān)于智能電網(wǎng)模式下變電站二次設(shè)計(jì)的要求，首先介紹了變電站，然后對(duì)變電站二次設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入分析，比如整合測控和防護(hù)功能，子站保護(hù)功能，自切，裁剪功能，五防功能和多功能合一的設(shè)置，除此之外，還對(duì)二次元變電設(shè)計(jì)環(huán)境進(jìn)行分析，和對(duì)間隔設(shè)置進(jìn)行專門的研究。

關(guān)鍵詞：測控系統(tǒng)；變電站二次設(shè)計(jì)；監(jiān)控系統(tǒng)功能；智能變電站設(shè)計(jì)

1 智能變電站相關(guān)介紹

智能電網(wǎng)模式下的智能變電站是一個(gè)相對(duì)技術(shù)性和革新性的東西，國家電網(wǎng)針對(duì)智能變電站提出一些相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件。這些標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)文件都是國家電網(wǎng)守則指導(dǎo)下指定出來的，因?yàn)橹贫▎挝徊煌愿鱾€(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)智能變電站的實(shí)現(xiàn)形式也不同，在技術(shù)方面做的詮釋也是各有不同的。

為了推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)，國家電網(wǎng)公司綜合智能變電站技術(shù)成果和試點(diǎn)成果，總結(jié)分析了智能變電站的技術(shù)，設(shè)備，應(yīng)用各方面情況，這樣形成了安全適用合理的技術(shù)規(guī)范和配置要求。

2 變電二次設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)的分析

2.1 整合測控和防護(hù)功能

通過整合測控和防護(hù)功能，可以實(shí)現(xiàn)減少屏柜數(shù)量這一需求，從開發(fā)產(chǎn)品的角度來看，實(shí)現(xiàn)測控和防護(hù)功能并沒有什么技術(shù)功能方面的障礙，而從工程方面來看，不論是施工，還是設(shè)計(jì)，工程建設(shè)，都沒有什么技術(shù)層面上的問題，220kV電壓采取的防護(hù)功能比較高級(jí)，他通過雙套防護(hù)和單套測控來實(shí)現(xiàn)保護(hù)，最終達(dá)到防護(hù)和測控功能的整合和統(tǒng)一。在某種程度上，增加了建設(shè)成本，但是卻安全的體現(xiàn)了防護(hù)的重要性。如果采取雙重的保護(hù)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)測控和保護(hù)的整合，那么對(duì)監(jiān)控后來和選擇系統(tǒng)就會(huì)構(gòu)成雙數(shù)據(jù)源頭。這就要求后臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)切換功能。110kV下的變電站電壓都采取的是單套保護(hù)和測控的裝置，這個(gè)對(duì)110kV的電壓來說已經(jīng)足夠了，但是對(duì)220kV電壓來說，就必須采取雙套保護(hù)和測控，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)防護(hù)作用。

2.2 子站功能的保護(hù)

良好的監(jiān)控系統(tǒng)可以更好的實(shí)現(xiàn)子站功能的保護(hù)，他的優(yōu)勢十分明顯，他保護(hù)子站的功能相當(dāng)于一套獨(dú)立的保信子站系統(tǒng)，如果使用它，就可以省下這一套系統(tǒng)，除此之外，他還可以實(shí)現(xiàn)智能報(bào)警以及事故分析等高級(jí)功能。但是他還是存在缺陷的，使用它保護(hù)子站，監(jiān)控的主機(jī)需要維護(hù)源端，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和保護(hù)功能。而業(yè)務(wù)頁面和安全也需要重新規(guī)劃和考慮。

監(jiān)控系統(tǒng)完全可以實(shí)現(xiàn)子站保護(hù)功能，可以使用它來單獨(dú)配置保護(hù)子站，通過選取試點(diǎn)嘗試就可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備方面的保護(hù)。

2.3 低壓，低周減裁功能的實(shí)現(xiàn)

監(jiān)控系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)低壓，低周剪裁功能。雖然理論上可以實(shí)現(xiàn)，但是在技術(shù)層面上還是有一定缺陷。（1）減裁功能的實(shí)現(xiàn)要求監(jiān)控系統(tǒng)具有更好的實(shí)時(shí)性，而后者卻由于一些條件限制，如計(jì)算機(jī)硬件和數(shù)據(jù)采集速度難以跟進(jìn)，因此無法更好的響應(yīng)。（2）實(shí)現(xiàn)減裁功能需要利用SV網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)數(shù)據(jù)來計(jì)算頻率差異，但是MMS網(wǎng)絡(luò)卻無法記錄SV的差距。（3）現(xiàn)在的中低壓測控裝置對(duì)實(shí)現(xiàn)剪裁功能有很好的效果。

最終結(jié)論就是，考慮到實(shí)時(shí)性原則并不適用于監(jiān)控系統(tǒng)，所以不采用監(jiān)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)功能，而是采用現(xiàn)有的測控系統(tǒng)。如果現(xiàn)在的測控系統(tǒng)就可以滿足的話，大可不必使用監(jiān)控系統(tǒng)，功能太多，反而不利于資源有效發(fā)揮其作用，這個(gè)對(duì)整個(gè)變電站也會(huì)產(chǎn)生比較消極的影響。

2.4 監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自切功能

當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都有了一定的發(fā)展，變電站自動(dòng)化也可以更加穩(wěn)固的運(yùn)行，且擁有完備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集功能，和完美的自投功能，但是和減裁功能類似，因?yàn)楸O(jiān)控系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)方面和計(jì)算機(jī)硬件方面需要限制條件，因此無法更好的響應(yīng)速度，因此網(wǎng)絡(luò)需要更好的自切功能。在現(xiàn)有條件下，雖然監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自切功能，但是不建議使用。

2.5 監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)微機(jī)五防功能

傳統(tǒng)的微機(jī)防鎖功能機(jī)能單一，用途并不觀法，但是監(jiān)控機(jī)能

不僅具有獨(dú)立的防鎖功能，還具有一些傳統(tǒng)防鎖功能沒有的優(yōu)勢。可以直接從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)，可以取消防縮系統(tǒng)和自身之間的通信，這樣就有效的消除了系統(tǒng)不穩(wěn)定的隱患，使得防鎖功能更加可靠和及時(shí)。五防功能和監(jiān)控系統(tǒng)之間使用一個(gè)數(shù)據(jù)庫，這樣圖文之間不需要復(fù)雜的聯(lián)系，節(jié)省了工作量提高了效率。而監(jiān)控系統(tǒng)維修起來也十分方便，沒有監(jiān)控系統(tǒng)和廠家之間管理配合問題，這樣為變電站工程剩下了很多時(shí)間。五防要求獨(dú)立，因?yàn)楠?dú)立對(duì)安全有很重要的作用，這就要求監(jiān)控系統(tǒng)的安全和總體設(shè)計(jì)方面需要有實(shí)時(shí)的研究和改進(jìn)。監(jiān)控系統(tǒng)的安全和總體設(shè)計(jì)也需要有專業(yè)的研究人員去實(shí)現(xiàn)，這樣有利于五防功能的實(shí)現(xiàn)和推動(dòng)。

2.6 多功能合一裝置的實(shí)現(xiàn)

使用多功能合一裝置，可以更好的利用現(xiàn)存采樣數(shù)據(jù)，這樣可以實(shí)現(xiàn)小投資和簡化設(shè)置，但是多功能合一裝置維護(hù)的范圍比較模糊，很難確定，維護(hù)主題也難以明確，這樣會(huì)造成裝置功能之間有影響，但是多功能合一裝置運(yùn)行的工作范圍很難確定。而維護(hù)主題也不能明確，這個(gè)會(huì)造成一定的影響。國內(nèi)開發(fā)出低壓保護(hù)制度，測控等都可以用于合一裝置的實(shí)現(xiàn)。

2.7 二次設(shè)備環(huán)境

二次設(shè)備的環(huán)境受自然環(huán)境因素的影響，比如溫度，海拔，天氣，太陽輻射，化學(xué)氣體等。對(duì)變電站的影響最大的是溫度和濕度。目前二次設(shè)備運(yùn)行條件已經(jīng)被放寬，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對(duì)開放式環(huán)境的需求，這個(gè)需要有繼電保護(hù)技術(shù)才可以，而對(duì)于安裝在室外的，則需要把二次設(shè)計(jì)裝置安裝在智能柜里。這樣就可以防止他被風(fēng)雨侵蝕，但是這種方案其實(shí)對(duì)二次設(shè)備的高熱量的滿足還是有點(diǎn)難度，需要通過長期考驗(yàn)才可以看出他是否滿足二次元設(shè)備設(shè)計(jì)的要求。

3 間隔層裝置的研究

這種間隔裝置要求實(shí)現(xiàn)權(quán)下放的設(shè)計(jì)功能，如果將現(xiàn)行變電站和智能變電站二次設(shè)計(jì)方案相比較，則后者存在很多技術(shù)上的優(yōu)勢：（1） 在變電站結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)傳輸方面需要的帶寬數(shù)是一定的，他要求過程層面間隔設(shè)備和間隔層間隔設(shè)備之間最大帶寬。而通信可靠性要求又是由過程曾和間隔層設(shè)備決定的，這就要求必須把間隔層下放才能實(shí)現(xiàn)需求，只有縮短間隔層和過程層的距離，才可以更好的縮短通信距離，達(dá)到目的。這樣可以減少光纜和電纜的使用數(shù)量，縮短成本，提高系統(tǒng)的性能，提高可靠性。（2） 間隔層裝置下放，可以簡化二次設(shè)備設(shè)計(jì)的配置，這樣過程曾可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)功能，而不用依賴其他裝置，減少二次設(shè)計(jì)設(shè)備的數(shù)量，可以提高可靠性，節(jié)省能源和費(fèi)用。通過合并單元可以更好的完成變電站的投資方式。（3） 間隔層下方可以減少短電纜的使用，這樣可以取消短層通信，這樣就可以減少通信過程中出現(xiàn)的問題，使得智能變電器更適用于推廣和發(fā)展建設(shè)。（4） 間隔層裝置下方，可以優(yōu)化變電站的資源和設(shè)施配置，減少電纜的數(shù)量節(jié)約能源，有利于城市電力發(fā)展和建設(shè)，為變電站節(jié)約資源和土地，因此他有非常重要的作用。

4 結(jié)束語

智能電網(wǎng)模式下220kV變電二次設(shè)計(jì)可以節(jié)約資源和成本，節(jié)約投入，他很適用于當(dāng)前變電站，建議變電站進(jìn)行試點(diǎn)推廣使用。在當(dāng)前國家電力行業(yè)發(fā)展勢頭良好的情況下，通過二次變電站設(shè)計(jì)的要求，變電站結(jié)合國家政策和當(dāng)前的試點(diǎn)要求，總結(jié)和分析自身存在的優(yōu)勢和缺點(diǎn)，分析關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用情況，更好的實(shí)現(xiàn)安全可靠適用經(jīng)濟(jì)的技術(shù)規(guī)范，這樣有利于當(dāng)前國家電網(wǎng)變電站二次設(shè)計(jì)的發(fā)展，對(duì)變電站自身，也有極其良好的效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙賀，呂洋，李衛(wèi)東.電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的耦合多屏顯示[J].電網(wǎng)技術(shù)，2012，29（17）.

[2]王小利，李峰度.變電站二次元設(shè)計(jì)的要求和環(huán)境[J].電力設(shè)置，2014，14（11）.