大型變電站智能一體化電源系統方案研究

華書晶，閆少春（國電南瑞安徽繼遠電網技術有限責任公司，安徽合肥，230088）

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大型變電站智能一體化電源系統方案研究

華書晶，閆少春
（國電南瑞安徽繼遠電網技術有限責任公司，安徽合肥，230088）

摘要：隨著智能變電站建設步伐的不斷加快，智能一體化電源系統方案應用的優化和提升也越來越重要。文章就330kV及以上電壓等級智能一體化電源系統方案應用和優化進行探討。

關鍵詞：智能一體化電源系統方案；330kV；智能變電站

0　前言

國家電網公司“十二五”期間新建和改造建設智能變電站數量不斷增加，對提升智能變電站智能水平和安全性要求也不斷增加，作為智能變電站智能設備安全運行基礎的一體化電源系統快速發展和應用。期間國家電網公司推出一系列交直流一體化電源系統標準和驗收規范，《Q/GDW576-2010站用交直流一體化電源系統技術規范》、《Q/GDW753.4-1012智能設備交接驗收規范 第4部分：站用交直流一體化電源》、《DL/T1074-2007電力用直流和交流一體化不間斷電源設備》、《DL/T5044-2014電力工程直流電源系統設計技術規程》等一系列標準。隨著大型高電壓等級智能變電站的應用不斷增加，智能一體化電源系統方案也進一步得到優化和提升，現就330kV及以上電壓等級智能變電站為例進行智能一體化電源系統方案研究。

1　系統方案介紹

智能一體化電源系統應能夠為全站交直流設備提供安全、可靠的工作電源，包括：380V/220V交流電源、DC220V或DC110V直流電源和DC48V通信用直流電源。主要由ATS、充電單元、逆變電源、通信電源、蓄電池組及各類監控管理模塊組成。通信電源不單獨設置蓄電池及充電裝置，使用DC/DC電源模塊直接掛于直流母線。逆變電源直接掛于直流母線對重要負荷（如：計算機監控設備、事故照明等）供電。采用分層分布架構，各功能測控模塊采用一體化設計、一體化配置，各功能測控模塊運行工況和信息數據應采用DL/T860（IEC61850）標準建模并接入信息一體化平臺。實行智能一體化電源各子單元分散測控和集中管理，實現對智能一體化電源系統運行狀態信息的實時監測。監控軟件集成到信息一體化平臺中，不獨立設置智能一體化電源監控工作站。

現以330kV典型智能變電站需求為例，從交流系統、直流系統、智能一體化監控系統等方面闡述和介紹智能一體化電源系統方案。

1.1智能一體化電源交流系統。典型330kV變電站交流部分有3臺所變，分別為1#、2#、0#所變。1#、2#作為主用電源，0#作為備用電源。0#與1#、2#所變均通過ATS切換后帶兩端交流母線。正常情況兩段母線由1#、2#所變分別帶載，任何一臺所變退出運行，0#所變自動投入運行，保證兩段交流母線負載正常供電。

本方案交流系統，進線斷路器選用型號為GW3-1600M/3P/1600A/D1/L的框架斷路器4臺，0#所變進線經2臺1600A框架斷路器分別經2臺ATS切換后接入兩段交流母線。為保證ATS與框架斷路器的良好配合，型號選用XKQE-3150/1600A/3T。

1.2智能一體化電源直流系統。典型330kV變電站直流系統一般為三充兩電系統，即3套充電機，2套蓄電池組，直流母線單母分段。兩段直流母線設置隔離開關，正常運行時2套充電機各配合一組蓄電池獨立運行，第3套充電設備作為熱備用。本方案每套充電機容量為120A，蓄電池組為2V800Ah104節，并根據不同負載容量及數量需求，配置相應的直流饋線屏和直流分電屏，根據不同負載安裝需求分類配置戶內和戶外分電電源，確保變電站內所有直流負載安全可靠供電。

1.3智能一體化電源一體化監控系統。按照330kV智能變電站智能一體化電源系統監控部分技術規范和驗收標準，本方案監控功能集成在信息一體化平臺中實現。主界面顯示智能一體化電源系統的主接線圖，正確反映智能一體化電源各功能單元的實時運行工況和信息。智能一體化電源各功能單元均有獨立的子界面，子界面能以模擬圖等方式顯示。配置了獨立的交直流分監控、直流母線分監控、直流分電分監控、UPS分監控等，分監控信息通過485總線集中上傳到智能一體化電源系統總監控裝置進行處理顯示和管控，并由總監控裝置經IEC61850規約與變電站綜合自動化監控系統通信，本系統具備B碼對時功能，實現智能化變電站技術要求。

2　結語

330kV變電站智能一體化電源系統規模相對較大，負載數量種類眾多，并分散布局于變電站各處甚至室外，就要求智能一體化電源系統在滿足變電站實際技術需求的基礎上，盡量優化技術配置，選用高效高能體積小的高頻開關模塊，選用智能型關鍵元器件，減縮屏柜規模和數量，嚴格按照分層分布式結構和布局來實現系統功能。尤其要優化和提升監控部分功能，分監控和總監控功能靈活配置，采用信息量大傳送速度更快的網絡架構，嚴格按照變電站智能化自動化設備驗收要求進行監控系統搭建和開發，完全實現大中型智能化變電站一體化電源技術要求，為站內智能設備實現可靠供電，保障變電站設備運行安全。

圖1　：智能一體化電源監控系統網絡圖

參考文獻

［1］Q/GDW576-2010站用交直流一體化電源系統技術規范 國家電網公司.2011-03-11

［2］Q/GDW753.4-1012智能設備交接驗收規范 第4部分：站用交直流一體化電源 國家電網公司 2012-06-11

［3］DL/T1074-2007電力用直流和交流一體化不間斷電源設備 中華人民共和國國家發展和改革委員會 2008-06-01

The Research of intelligent integrated power supply system for Largescale Substation

Hua Shujing，Yan Shaochun
（AHUI NARI JIYUAN ELECTRIC POWER SYSTEM TECH CO.，LTD.，230088）

Abstract：The optimization and promotion of intelligent integrated power system is becoming increasingly important with the continuous acceleration of the construction of intelligent Substation. This paper discusses the application and optimization of 330kV and above voltage level intelligent integrated power supply system.

Keywords：Intelligent integrated power supply system；330kV ；intelligent substation

作者簡介

華書晶（1981-），女，河南安陽，大學本科，研究方向：電力系統及其自動化專業，研究智能變電站設備。

閆少春（1966-），男，山東滕州，大學本科，研究方向：工業電氣及其自動化，研究智能變電站設備。