110kV智能變電站新能源并網(wǎng)方案研究

王震+李潔+李魯燕

【摘 要】隨著智能變電站的大規(guī)模建設(shè)，110kV電壓等級(jí)的智能變電站與日俱增，加之國(guó)家對(duì)新能源的支持，分布式電源廣泛推進(jìn)建設(shè)，在110kV智能站并網(wǎng)發(fā)電的新能源、小電源越來越多，傳統(tǒng)的并網(wǎng)方案已不能解決越來越多的并網(wǎng)形式，二次設(shè)備的變化必然要求新的方案來適應(yīng)多條并網(wǎng)線路并網(wǎng)的回路設(shè)計(jì)。論文主要對(duì)智能變電站多條并網(wǎng)線路的并網(wǎng)方案技術(shù)進(jìn)行研究，以供參考。

【Abstract】With the large-scale construction of intelligent substation， 110kV intelligent substations grow with each passing day， and with the support of new energy， widely promoting the construction of distributed power， more and more new energy and small power stations connected to 110kV intelligent substations grid， the traditional grid-connected scheme can not solve the grid forms now， the change of secondary equipment requires a new scheme to adapt the circle design of multiple transmission lines connected in to the grid. Paper researches grid-connected scheme of multiple transmission lines for intelligent substation.

【關(guān)鍵詞】智能變電站；新能源；并網(wǎng)

【Keywords】intelligent substation； new energy； grid connection

【中圖分類號(hào)】TMA 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）05-0170-02

1 并網(wǎng)線一次并網(wǎng)方式

隨著新能源的廣泛應(yīng)用，光伏、風(fēng)電項(xiàng)目多以低壓并網(wǎng)方式并入主干網(wǎng)，論文主要討論110kV智能站中以35kV或10kV電壓等級(jí)（低壓側(cè)）的并網(wǎng)方式。并網(wǎng)線間隔以35kV或10kV形式接入變電站系統(tǒng)，通過變電站的低壓側(cè)電壓等級(jí)并網(wǎng)，此種形式相對(duì)簡(jiǎn)單，低壓側(cè)設(shè)備間隔較多，往往能夠提供足夠數(shù)量的備用間隔供新能源線路使用。現(xiàn)實(shí)中，新能源、小電廠往往也是通過低電壓等級(jí)并網(wǎng)。

2 并網(wǎng)線路二次回路技術(shù)分析

2.1 傳統(tǒng)站并網(wǎng)二次回路技術(shù)分析

傳統(tǒng)站并網(wǎng)線路相關(guān)二次回路都是純電纜回路，通過電纜二次接線實(shí)現(xiàn)。主要需要完善110kV進(jìn)線保護(hù)、主變高壓側(cè)零序保護(hù)、備自投保護(hù)跳并網(wǎng)線回路。相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)并網(wǎng)線手跳回路，實(shí)現(xiàn)永久性跳閘功能，從而保障變電站內(nèi)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

傳統(tǒng)站中，所有的二次回路都是靠電纜接線實(shí)現(xiàn)，各回路相對(duì)清晰獨(dú)立，當(dāng)需要跳多條并網(wǎng)線時(shí)，只需要增加各保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)相應(yīng)并網(wǎng)線回路手跳回路。

優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)思路清晰，新增并網(wǎng)線技改工作相對(duì)難度較小，只需要找到備用的各保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)接入新增并網(wǎng)線手跳回路即可。

缺點(diǎn)：保護(hù)裝置一般會(huì)提供幾對(duì)備用跳閘接點(diǎn)，但如果并網(wǎng)線過多（超過3條），可能存在動(dòng)作接點(diǎn)不夠用的情況。其解決方式一是定制更換多備用動(dòng)作接點(diǎn)的操作板，二是增加中間繼電器，擴(kuò)展輸出接點(diǎn)。

2.2 智能站規(guī)劃中的并網(wǎng)線二次回路技術(shù)分析

智能站初期建設(shè)中，已規(guī)劃的并網(wǎng)線回路設(shè)計(jì)理論原則與傳統(tǒng)站相同，但實(shí)現(xiàn)方式為部分回路通過光信號(hào)回路完成，例如110kV線路保護(hù)、主變保護(hù)智能站中都是智能設(shè)備，跳閘出口以光纖中的goose信號(hào)輸出到智能終端，智能終端在輸出跳并網(wǎng)線的出口。前期設(shè)計(jì)只要規(guī)劃合理，按照傳統(tǒng)站虛端子接線形式設(shè)計(jì)，能夠很好地實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)線回路的處理[2]。

優(yōu)點(diǎn)：減少了部分電纜的敷設(shè)，回路聯(lián)系更加清晰。

缺點(diǎn)：新增并網(wǎng)線時(shí)，回路設(shè)計(jì)困難，全站scd文件需要修改，如果保護(hù)出口無備用接點(diǎn)，或智能終端無備用輸入光口，需要更換較多設(shè)備，scd文件及回路設(shè)計(jì)改動(dòng)較大，安全壓力較大、施工困難。

2.3 智能站中新增并網(wǎng)線二次回路新技術(shù)分析

結(jié)合傳統(tǒng)站改造和初期智能站已有的設(shè)計(jì)，新技術(shù)主要立足點(diǎn)為在不改變?cè)泄饫w回路的前提下，所有增加的二次回路全為電纜回路，減少SCD文件的改動(dòng)及智能設(shè)備的變動(dòng)，達(dá)到類似母差保護(hù)跳閘的原理，新增并網(wǎng)線如新增間隔一樣，只需增加相應(yīng)的間隔接線。具體做法如下（圖1）：

如果初期設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到會(huì)有新增并網(wǎng)線的情況，那么設(shè)置一臺(tái)智能終端，如果并網(wǎng)線保護(hù)裝置在保護(hù)室集中組屏，則放置在保護(hù)室相對(duì)靠近的保護(hù)屏，如果并網(wǎng)線保護(hù)為就地保護(hù)，則將其放置在分段或分段隔離柜上。

此智能終端類似母差保護(hù)裝置，接收所有需要跳并網(wǎng)線保護(hù)的跳閘信號(hào)，如主變高后備零序過流保護(hù)、110kV進(jìn)線線路保護(hù)、110kV備自投保護(hù)、35kV或10kV備自投保護(hù)。輸出6組接點(diǎn)（如需增加設(shè)計(jì)時(shí)提出要求），輸出回路通過本側(cè)智能終端的跳閘壓板串入相應(yīng)并網(wǎng)線手跳回路。需要跳此并網(wǎng)線時(shí)投入相應(yīng)跳閘壓板，新增并網(wǎng)線回路時(shí)只需接入相應(yīng)備用跳閘間隔即可[3]。

備自投裝置需要取并網(wǎng)線跳閘位置，將所有并網(wǎng)線斷路器常閉接點(diǎn)串聯(lián)接入智能終端。每組常閉接點(diǎn)并接跳閘位置投入壓板（在此智能終端側(cè)），用于此間隔檢修或者此間隔不并網(wǎng)時(shí)投入，保證備自投可靠檢測(cè)跳閘位置，不影響其他并網(wǎng)線間隔跳閘信號(hào)上傳。

改造中，只需替換原有的智能終端，不改變?cè)兄悄芙K端的光纖接線，只變動(dòng)電纜二次回路，達(dá)到光纖回路的不改變的目的，實(shí)現(xiàn)新增并網(wǎng)跳閘回路簡(jiǎn)單的改造。

優(yōu)點(diǎn)：不新增或改變?cè)械墓饫w回路，只新增電纜跳閘回路，將安全壓力和施工難度降到最低。

缺點(diǎn)：類似母差保護(hù)裝置，新增的智能終端重要性提升，此智能終端出現(xiàn)問題會(huì)影響所有并網(wǎng)線二次回路。

3 結(jié)語(yǔ)

目前智能電網(wǎng)建設(shè)已進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的時(shí)代，分布式電源廣泛推進(jìn)建設(shè)，在110kV智能站并網(wǎng)發(fā)電的小電源越來越多，傳統(tǒng)的并網(wǎng)方案已不能解決越來越多的并網(wǎng)形式，二次設(shè)備的變化必然要求新的方案來適應(yīng)多條并網(wǎng)線路并網(wǎng)的回路設(shè)計(jì)。本方案中的設(shè)計(jì)思路在一座110kV變電站新增第四條并網(wǎng)線回路改造中得到應(yīng)用，現(xiàn)場(chǎng)改造效果良好，達(dá)到了預(yù)期目的，減少了施工壓力和工期。此種并網(wǎng)線改造方式應(yīng)該適合大部分智能站新增并網(wǎng)線的情況。

【參考文獻(xiàn)】

【1】劉益青.智能變電站站域后備保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2012.

【2】莊文柳.220kV智能變電站技術(shù)工程實(shí)施方案研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2013.

【3】王田.智能變電站優(yōu)化配置方案與調(diào)試技術(shù)研究[D].保定：華北電力大學(xué)，2014.