110kV智能變電站電氣設計的特點分析

郭文奇 范捷生

（國網甘肅省電力公司隴南供電公司，甘肅 隴南 742500）

智能變電站科學合理地運用了現代化智能設備，使變電站擁有數字化信息、網絡化通信平臺以及標準化的信息共享等功能，并且對電力網絡運行實現控制、測量與自動保護等。緊密結合實際需求，對輸配電網進行實時的在線控制，以使變電站可以真正實現與周圍其它變電站的交流與互動。

一、關于110kV智能變電站特點

智能變電站的特點表現在以下幾個方面：實現一次設備智能化，主要包含電流互感器、合并單元、智能終端和組件、監控設備等；實現二次設備的網絡化，這主要是指將整個變電站的設備分為3個等級層，分別為站控層、間隔層以及過程層，與此同時，整個變電站都執行的是IEC61850規約，不同廠家的設備都在此規約下兼容運行；其中，站控層使用的是MMS網絡，而間隔層和過程層都使用的是GOOSE網絡與SMV網絡，兩個網絡互不干擾，相互獨立；變電站的信息數字化；可以共享信息；實現自動化的運行與控制；保護設備全部采用直接采樣直接跳閘的模式，不走SMV和GOOSE網絡；應用的互動性等。通過上述這些特點的描述，整個變電站的信息朝著數字化與標準化的方向快速發展。

二、110kV智能變電站電氣設計體系結構

（一）110kV智能變電站過程層電氣設計結構

一般情況下，在進行110kV智能變電站過程層電氣設計結構的過程中，要充分的考慮到過程層的主要功能。通過過程層的電氣設計，可以實現以下幾個方面的功能：檢測電力運行過程中的實時電氣量；檢測110kV智能變電站運行設備的狀態參數；接受和執行站控層和間隔層設備發送的各種操作命令。

（二）110kV智能變電站間隔層電氣設計結構

在進行110kV智能變電站間隔層電氣設計結構的設計過程中，要充分考慮到間隔層作用的發揮。通過間隔層的電氣設計，可以實現以下幾個方面的功能：第一，對過程層傳來的實時數據信息進行匯總處理；第二，通過間隔層計算分析決策，可以有效的保證智能變電站內部的一次設備的安全運行；可以有效保證智能變電站內部各種電氣設備的控制；第三，可以有效監控好智能變電站內部各種電器設備的運行參數和運行狀態。

（三）110kV智能變電站站控層電氣設計結構

在進行110kV智能變電站站控層電氣設計的過程中，要充分考慮到電氣設計對控制電氣設施的保護作用，同時還能進行同步采集和電能量的采集等功能。站控層具有高度集成的功能，可以在多頭計算機裝置中實現分布功能。通過站控層的電氣設計，可以發揮以下幾個方面的效果：第一，通過A/B兩套高速網絡將站控層的實時數據進行匯總，從而不斷對數據庫進行更新。第二，有效保證智能變電站中的各種電氣數據信息可以及時有效傳輸到相應的后臺監控設備上。第三，要充分考慮到對于智能變電站中的各種電氣設施的安全保護功能，進而通過110kV智能變電站站控層電氣設計，滿足電氣設施的自動保護設置需要。

三、針對110kV智能變電站的電氣設計關鍵點分析

（一）信號整理要點

在110kV智能變電站中，電氣設計人員要做好信號整理工作，結合110kV線路的運行現狀，對過程層光纖通道進行合理設計，采取合理的保護措施，從根本上提升電力資源的利用率。110kV智能變電站中的電氣設計人員在互感器一般采用常規電磁式互感器并在就地安裝合并單元，轉換成電子信號，縮短二次采樣的電纜長度，減少開關場一次設備對二次采樣的干擾，有效提升電力系統的運行速度。保護裝置和合并單元、智能終端采用光纖直連直接采樣直接跳閘的工作方式，測控裝置、自動化設備采樣網絡跳閘的工作方式，保護由于110kV智能變電站的建設規模相比常規綜自站二次設備規模比較大，電氣設計人員要結合A/D系統的運行情況，在一次設備就地接入合并單元和智能終端，不斷提升信號的準確性。

（二）運行管理要點

按照電網統一調度管理的要求，實現系統的調度自動化的分級管理，變電站內的主變壓器、110kV母線、10kV無功補償等在進行調度的時候，可以采用遠動系統配置的方案，結合智能變電站的自動化系統，進行信息的統一采集和分析，通信工作站負責總調度中心的遠動信息，采用非PC結構，雙套配置，實現智能變電站的遠動功能，滿足電網調度中可靠性的要求，實現無人值守的監控中心的傳輸需求：采用開放式分層分布式網絡結構，由站控層、間隔層以及網絡設備構成，規模性配置站控層的設備，按照工程實際規模配置間隔層；變電站計算機監控系統，采用IEC61850通信標準統一組網。

（三）信息安全問題要點

為了保證信息安全，保護綜合自動化系統設備的可靠運行，進行主控室的接地布置的時候，在電纜溝和屏柜下層的電纜室內，設置專用接地銅排，首末端進行了連接，形成了二次設備室的內等電位接地網的布設，設置了靜態保護，為了防止設備遭受雷電的襲擊，分別設置了防雷設備，例如在電源輸入線上，進行了浪涌和雷電過電壓的設計，電源防雷器設置在了裝置的交流和直流電源的入口點的位置。為了使保護裝置不受外界電磁的干擾，間隔層和站控層之間的連接、通訊接口之間的連接均使用多模光纖傳輸數據實現物理隔離，以提高微機保護、抗電磁干擾和防護等級。

結束語：

總而言之，在我國110kV智能變電站工程建設過程中，以網絡信息技術為基礎的110kV智能變電站還處于初級階段，很多技術還沒有突破。為了保障110kV智能變電站的正常運行，不僅要加強設備的，同時還應該加強管理。在110kV智能變電站運行中，需要加強對工作人員的安全管理，加強人為的管理力度，從而不斷提高110kV智能變電站安全運行管理的有效性。