自動化系統應用于220kV智能變電站的設計方案

丁敬雷++梁雯

摘 要 隨著科學技術不斷的進步，變電站的發展也越來越趨于智能化。本文主要研究的是在220kV智能變電站當中，對自動化系統的設計方案進行分析。

【關鍵詞】220kV智能變電站 設計方案 自動化系統

1 自動化系統結構分析

自動化系統主要是由哪幾個方面構成的呢？據調查可知，220kV智能變電站的基礎是IEC61850標準，該變電站所采用的設備均為智能化一次設備（智能化一次設備指的是：開關設備、IED以及狀態監測）和網絡化二次設備。因此，自動化系統是由全站信息數字化、通信平臺網絡化和信息共享標準化所構成的。下面，我們在根據IEC61850標準的變電站模型來對其進行分析。

根據圖1，我們可以知道，智能變電站系統是由站控層、間隔層以及過程層所組成的。其中站控層由工作站、GPS以及遠動站這三部分所構成的，間隔層則是由保護、測控和其他這三部分所構成的，過程層則是由智能單元以及電子式互感器所構成。這幾個部分也是自動化系統配置的主要內容，接下里我們將分別從這三部分對其進行分析。

2 自動化系統配置

2.1 站控層

上文中就有提到，站控層當中主要包括了工作站、GPS以及遠動站這三部分的設備。在220kV智能變電站當中，站控層中的監控主機、遠東站這兩方面的設備應該進行雙套配置。目前，依舊我國現有的技術，智能變電站均為無人值班式的變電站。因此，操作員的工作站和工程師的工作臺可以不用單獨設置而是和監控主機進行結合，用一個工作臺來滿足這三方面的需求。

將自動化系統應用在220kV智能變電站當中，其主要是需要實現網絡數據共享。因此，在站控層這一部分，將三部分的設備全部集合在一起，監控、操作員以及工程師之間的數據都可以實現共享。

2.2 保護、測控功能進行一體化配置

保護以及測控功能是屬于間隔層當中的構成部分，在自動化系統當中，所需要實現的就是將這兩部分的裝置技術進行一體化的配置。正如我們所知，在常規的變電站當中，保護和測控這兩方面的裝置是分開進行配置的，其主要是因為：

（1）保護和測控這兩個裝置在功能需求方面就很不同；

（2）保護和測控這兩方面的裝置在硬件的處理能力上也是不同的；

（3）保護和測控這兩方面的裝置體積以及接線上也是不同的。

因此，在常規的變電站當中，這兩個功能的裝置才會進行獨立配置。

那么在自動化系統當中，是通過如何的設計，才將這兩方面的裝置進行一體化的呢？在智能變電站當中，由于其可以通過過程層來進行合并單元、智能終端，由此也就實現了開關量和模擬量的數字化，這樣保護和測控就可以通過網絡共享這一功能來獲得這一些開關和模擬的數字量，這樣也就不需要像過去一樣進行復雜的二次接線，由此也就解決了接線和裝置體積方面的不同。

再就是對保護以及測控功能的CPU進行獨立配置。保護和測控這兩方面的CPU處理內容都是不同的，保護裝置的CPU主要是處理保護邏輯的運算，而測控則是對遙測以及遙信的數據進行處理。這也就是其硬件在處理能力上的不同，將這兩方面的CPU進行獨立化，就可以利用數字化技術來實現保護、測控功能的一體化配置。

2.3 雙測控信息處理

220kV在線路方面的要求是線路保護雙重化，那么當220kV使用了保護測控一體化裝置的時候，為了滿足220kV在這一方面的要求，這也就需要將其一體化的裝置進行雙套配置，不管是采樣值還是GOOSE，都需要進行雙套采集，這也就是雙套測控功能。

那么當雙套測控功能存在了。自動化系統首先所需要做的是什么呢？其首先需要將所有的數據進行分類、組織，然后再為雙套測控選擇適當的切換方式，最后就是需要確定好其控制命令。

關于數據分類方面，所謂的分類其實也就是將雙套測控裝置當中的數據劃分為冗余數據和非冗余數據。將這兩類分類好也就可以實現將設備的虛點數據在原始數據當中獲取。

關于雙測控切換方式的選擇方面，這方面主要是為了能夠讓切換工作能夠在雙方面進行，也就是說其能夠在站端進行，也可以在集控端進行。其中站端進行是針對有人操控的，集控端進行則是針對無人操控的。而切換方式則是由手動和自動兩種，這可以根據實際情況來進行選擇。

最后就是控制命令來進行傳輸方面，這方面所指的是當操作端發來命令的時候，在經過了站控層的監控驗證之后，然后在根據映射關系來找到提供主要數據的源頭，并對此進行運輸。

3 結束語

綜上所述，本文主要通過對自動化系統的結構以及配置進行分析，由此來看自動化系統在220kV智能變電站的設計方案。在變電站建設當中，智能變電站使其工作內容當中的重點，加強對自動化系統在220kV智能變電站當中的應用，是能夠擴大智能變電站安全可靠運行的可能的。

參考文獻

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[3]袁渝蓉.220kV智能變電站繼電保護調試關鍵問題及對策分析[J].中國高新技術企業，2015（36）：129-130.

作者單位

1.南京南瑞繼保電氣有限公司 江蘇省南京市 210000

2.江蘇海能電力設計咨詢有限責任公司 江蘇省南京市 210000