110 kV標準配送式智能變電站二次設備優化方案

王鑫，焦新敬，劉嘯宇，劉躍文

（1.山東電力調度控制中心，濟南250001；2.國網山東省電力公司萊蕪供電公司，山東萊蕪271100）

110 kV標準配送式智能變電站二次設備優化方案

王鑫1，焦新敬2，劉嘯宇2，劉躍文2

（1.山東電力調度控制中心，濟南250001；2.國網山東省電力公司萊蕪供電公司，山東萊蕪271100）

對110 kV標準配送式智能變電站二次設備的組合優化進行了分析與研究，給出二次設備室兩種選擇模式，論述保護測控裝置的集成優化及配置方案，并對預制線纜在標準配送式智能變電站建設中的應用進行了總結。

標準配送；智能變電站；預制倉；二次組合設備；站域保護；預制線纜

0　引言

在現代電網的發展過程中，各國結合其電力工業發展的具體情況，形成了各自的發展方向和技術路線，也反映出各國對未來電網發展模式的不同理解。近年來，隨著各種先進技術在電網中的廣泛應用，智能化已經成為電網發展的必然趨勢，發展智能電網已在世界范圍內形成共識［1］。

智能變電站作為智能電網建設的重要環節之一，是電網最為重要的運行參量采集點、管控執行點和未來智能電網的支撐點，其發展建設的水平將直接影響到我國智能電網建設的整體發展水平［2］。智能變電站的總體水平不僅僅局限于新設備、新技術的發展及應用，與智能化發展相對應的建設模式也是決定智能變電站發展的關鍵基礎，實現電網建設模式與新技術、新設備的協調發展是智能變電站全面發展的關鍵［3］。

1　標準配送式智能變電站

標準配送式智能變電站是新一代智能變電站建設模式，是智能變電站發展的方向。通過“標準化設計、工廠化加工、裝配式建設”等一系列全新建設理念，進一步深化了智能變電站標準化建設，這種建設模式不僅有利于提高變電站建設質量和建設效率，同時也能有效地節約建設用電，降低全壽命周期成本，從整體上提升能變電站技術水平，推動智能電網綠色、健康發展。

2　二次設備室優化及布置方案

在標準配送式智能變電站建設中，二次設備室的設置主要有兩種模式：采用傳統的二次設備室和采用預制式二次組合設備倉。

預制倉式二次組合設備主要由3大部分組成，即預制式二次組合設備倉、艙體輔助設施、二次設備屏柜。預制倉式二次組合設備在工廠內完成相關配線、調試工作，出廠后作為一個整體運輸至現場。

采用預制艙式二次組合設備，可實現整套二次設備由廠家集成，實現工廠化加工，減少現場二次接線，減少設計、施工、調試工作量，簡化檢修維護工作，縮短建設周期。其標準化設計、模塊化組合、工業化生產、集約化施工，使變電站建設走向科技含量高、資源消耗低、環境污染少、精細化建造的道路。

對于全戶外變電站，二次設備室適合采用預制式二次組合設備倉，而對于戶內和半戶內變電站適合沿用傳統的二次設備室，室內保護測控屏柜采用一體化設計，模塊化安裝。

二次設備室內根據二次設備各自不同的功能，將其劃分為多個模塊。采用一體化底座，完成屏柜固定以及預制電纜、預制光纜的敷設。通過屏間側壁開孔，完成模塊間內部走線。以模塊為單位，工廠化集成組裝，減少現場安裝接線，提高建設效率。

3　保護測控裝置集成優化方案

GIS智能控制柜內實現合并單元、智能終端集成，與斷路器本體控制回路一體化設計，取消操作箱控制回路，保留機構回路，同時利用軟件邏輯替代傳統硬接線邏輯以及利用智能終端和GOOSE網絡實現信息共享與跨間隔通信，簡化GIS回路，優化操作開關。

110 kV進線間隔采用保護、測控、計量一體化裝置，就地下放到GIS智能控制柜內。

主變間隔保護按主、后分開單套配置，后備保護采用大后備，集成測控、計量功能，每套后備保護均能實現主變三側后備、測控以及計量功能；將非電量保護、冷卻器控制、有載調壓控制、狀態監測等功能集成在主變本體智能終端。

35 kV、10 kV保護測控裝置集保護功能、測控功能、非關口計量功能、合并單元功能、智能終端功能于一體，裝置除實現就地級保護測控功能外，還作為站域保護的信息采集與執行終端。

35 kV、10 kV開關柜采用斷路器機構與二次保護裝置一體化設計，取消柜內端子排。

4　站域保護實現保護冗余配置

在以往的智能變電站保護配置方案中，保護大多采用分散式保護，這種保護配置模式利用的信息有限，要求多臺裝置相互配合，主保護的保護范圍受限，同時存在保護死區。因此，可在標準配送式智能變電站站域保護控制裝置，站域保護控制裝置面向對象為整個變電站，完成站內單套配置保護的功能冗余、站內保護的功能優化和站域安全自動控制等功能。保護功能配置靈活，可通過配置工具實現保護功能的選配，滿足個性化需求。

對于110 kV智能變電站110 kV備用電源自投裝置、低頻低壓減載可不單獨配置，由站域保護控制裝置實現，站域保護的配置，實現了保護拓撲結構的升級，優化了二次保護控制裝置配置方案。

5　預制線纜即插即用技術

在標準配送式智能變電站中采用預制線纜，一次設備與二次設備、二次設備間的連接實現即插即用，實現快捷、標準的連接方式，減少現場接線工作量，提高可靠性。

一次設備本體到就地智能控制柜以及電源線采用統一標準的預制電纜，代替原有控制電纜連接，實現了一、二次設備的模塊化連接。

二次設備之間的連接采用預制光纜：二次設備柜內二次裝置間連接宜采用尾纖；二次設備屏柜間連接宜采用尾纜或軟裝光纜；跨房間、跨場地屏柜間二次設備連接宜采用無金屬、阻燃、多芯室外預制光纜。預制線纜抗干擾能力強，屏蔽性能良好；現場容易操作，施工方便，節省空間。

6　結語

標準配送式智能變電站建設深化、完善、提升變電站建設模式，在此基礎上進行二次設備優化，簡化電氣一、二次接線，實現標準化連接，能進一步深化標準化建設，從整體上提升智能變電站技術水平，對智能電網的發展產生重要的推動作用。

［1］陳樹勇，宋書芳，李蘭欣，等.智能電網技術綜述［J］.電網技術，2009，33（8）：1-7.

［2］季陽，艾芋，解大．分布式發電技術與智能電網技術的協同發展趨勢［J］．電網技術，2010，34（12）：15-23.

［3］常康，薛峰，楊衛東.中國智能電網基本特征及其技術發展評述［J］.電力系統自動化，2009，33（17）：10-15.

［4］鄭宏．談國外智能電網研究對建設中國智能電網的影響［J］．高科技與產業化，2009（10）：53-54.

［5］劉碩，單增禮．淺談智能電網及其在中國的發展前景［J］．科教導刊，2009（24）：146-147.

王鑫（1987），主要從事電網運行分析技術研究；

焦新敬（1983），工程師，主要從電網規劃與設計；

劉嘯宇（1986），主要從事電網運行分析技術研究；

劉躍文（1986），主要從事電網運行分析技術研究。

Optimization of Secondary Equipment Distribution in 110 kV Standard Smart Substation

WANG Xin1，JIAO Xinjing2，LIU Xiaoyu2，LIU Yuewen2
（1.Shandong electric power dispatching&control center，Jinan 250001，China；2.State grid Laiwu power supply company，Laiwu 271100，China）

The combinatorial optimization of secondary equipment in the standard 110 kV distribution type intelligent substation is analyzed，two models are given for the secondary equipment room，the integrated optimization and configuration scheme of the protective device are discussed，and the application of prefabricated cable in the standard substation construction is summarized.

standard distribution；intelligent substation；prefabricated warehouse；secondary combination device；station domain protection；prefabricated cable

TM63

B

1007－9904（2015）10－0070－02

2015-06-30