10kV變電站智能化改造技術(shù)方案研究

第第頁(yè)10kV變電站智能化改造技術(shù)方案研究摘要：該文針對(duì)110kV惠民變電站智能化改造工程，介紹其智能化改造方案和技術(shù)特點(diǎn)，在前文論述的根底上進(jìn)一步分析，提出優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：智能變電站智能化改造研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TM63文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文童編號(hào)：16748X（）02（a）004701

智能變電站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要根底和支撐。國(guó)家電網(wǎng)公司提出建立“統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)”，作為智能電網(wǎng)的重要組成局部和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，智能變電站的設(shè)計(jì)和建立應(yīng)當(dāng)充分表達(dá)“信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化”的特點(diǎn)和需求。對(duì)于傳統(tǒng)變電站，可通過(guò)智能化升級(jí)建立，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資源配置、降低運(yùn)維本錢(qián)、提升運(yùn)行指標(biāo)之目的。1110kV惠民變電站改造前概況

本工程遠(yuǎn)景規(guī)劃安裝2臺(tái)50MVA的三相三繞組變壓器；110kV架空進(jìn)線3回，單母線分段接線；35kV遠(yuǎn)景出線8回，本期安裝6回，單母線分段接線，電纜出線；10kV出線遠(yuǎn)景規(guī)劃16回，單母線分段接線，電纜出線；無(wú)功補(bǔ)償電容器遠(yuǎn)景規(guī)劃安裝4×4Mvar，串聯(lián)5%鐵芯電抗器。變電站采用全戶內(nèi)布置，按照無(wú)人值守變電站設(shè)計(jì)；采用光纜通訊方式。改造前，變電站在采用了典型的分層分布式常規(guī)綜合自動(dòng)化模式，分為站控層、間隔層和過(guò)程層，可提供間隔層就地監(jiān)視控制、變電站層監(jiān)視控制、遠(yuǎn)方調(diào)度監(jiān)視控制、保護(hù)測(cè)控、微機(jī)五防、電壓無(wú)功按地補(bǔ)償及小電流按地選線等功能。電能計(jì)量系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的電子表，串聯(lián)入485總線接入采集終端，通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)路由器實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方數(shù)據(jù)傳輸。站控層總控裝置遵循IEC104規(guī)約實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)方調(diào)度的聯(lián)系。

2110kV惠民變電站智能化改造方案

變電站智能化改造工程總體規(guī)劃，將按照三層構(gòu)造方式進(jìn)展現(xiàn)有設(shè)備的改造，開(kāi)展功能業(yè)務(wù)模塊的配置調(diào)整。變電站內(nèi)電氣一次設(shè)備選擇采用全智能化設(shè)備和常規(guī)設(shè)備配置智能化接口的解決方案；站內(nèi)二次設(shè)備按功能集成、設(shè)備集中和網(wǎng)絡(luò)分層原那么實(shí)施。方案將全站分為三個(gè)網(wǎng)絡(luò)：站控層網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程層獨(dú)立GOOSE網(wǎng)絡(luò)、過(guò)程層點(diǎn)對(duì)點(diǎn)采樣網(wǎng)絡(luò)。變電站內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸以通訊光纜為主要介質(zhì)，其中室內(nèi)至室外的信號(hào)傳輸采用多模鎧裝光纜，室內(nèi)信號(hào)傳輸采用尾纜或尾纖。變電站站控層采用通訊雙絞線；室外一次設(shè)備至智能終端的信號(hào)，主變本體跳閘等少量關(guān)鍵信號(hào)、開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的信號(hào)仍采用信號(hào)電纜。

2.1110kV惠民變電站站控層改造方案

主機(jī)兼操作員工作站1套，采用UNIX操作系統(tǒng)，提供整套一體化信息平臺(tái)系統(tǒng)軟件，含監(jiān)控功能、操作閉鎖功能和高級(jí)應(yīng)用功能等；遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置1套，雙機(jī)配置，采用直流供電。具備2個(gè)4線E/M模擬接口/一個(gè)調(diào)度端（傳輸速率在3002400bt范圍內(nèi)可調(diào)），采用IEC608705101規(guī)約和新部頒CDT規(guī)約；并應(yīng)具備至調(diào)度端的以太網(wǎng)接口（至少為2個(gè)），采用IEC608705104網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約；網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析系統(tǒng)1套，配置獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析裝置1套，實(shí)現(xiàn)對(duì)全站各種網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的實(shí)時(shí)監(jiān)視、捕捉、存儲(chǔ)、分析和統(tǒng)計(jì)功能。網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析系統(tǒng)宜具備變電站網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)的在線監(jiān)視和狀態(tài)評(píng)估功能；網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)1臺(tái)，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)1臺(tái)，通過(guò)變電站站控層和間隔層網(wǎng)絡(luò)通信打印全站各裝置的保護(hù)告警、事件等。2.2110kV惠民變電站過(guò)程層與間隔層的改造方案

間隔層設(shè)備選擇110kV及主變等高壓側(cè)間隔采用常規(guī)互感器+合并單元方式，實(shí)現(xiàn)電壓、電流信號(hào)的數(shù)字式采集，傳送給過(guò)程層的合并單元。對(duì)于35kV/10kV及以下低壓側(cè)設(shè)備，改造方案中決定在低壓側(cè)常規(guī)互感器+合并單元智能終端一體化裝置方式。站內(nèi)間隔層設(shè)備全部按入站內(nèi)直流供電系統(tǒng)中，采用直流220V供電。110kV線路備投由獨(dú)立裝置實(shí)現(xiàn)，110kV母聯(lián)保護(hù)功能保存。過(guò)程層設(shè)備的改造與間隔層統(tǒng)籌考慮。主變局部一次設(shè)備，各側(cè)采用常規(guī)互感器+合并單元方式實(shí)現(xiàn)電壓、電流信號(hào)的智能化采集，就地智能化采集后送給主變合并單元；主變本體、各側(cè)開(kāi)關(guān)通過(guò)過(guò)程層智能終端實(shí)現(xiàn)本體、開(kāi)關(guān)信號(hào)智能化采集與控制。110kV間隔、主變本體及各側(cè)采用間隔斷路器采用常規(guī)互感器+合并單元方式，通過(guò)過(guò)程層智能終端實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)信號(hào)智能化采集與控制、以GOOSE通訊實(shí)現(xiàn)一次設(shè)備的數(shù)字接口與智能控制；站內(nèi)電氣設(shè)備選擇支持IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的成熟產(chǎn)品。全站開(kāi)關(guān)智能終端就地安裝于智能柜；對(duì)支持電動(dòng)操作的開(kāi)關(guān)智能化一次設(shè)備，實(shí)現(xiàn)遙控操作。全站采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控邏輯閉鎖，輔助電氣閉鎖和機(jī)械閉鎖，完善35kV開(kāi)關(guān)柜電氣五防。

2.3網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置

站控層配置2臺(tái)24百兆電口、4千兆光口交換機(jī)（含光模塊SFPGE單模模塊（1310nm，10km，LC）4個(gè)）。控制室內(nèi)配置2臺(tái)24百兆電口、4千兆光口間隔層交換機(jī)。110kVGIS室配置2臺(tái)24百兆電口、4千兆光口間隔層交換機(jī)。35kV開(kāi)關(guān)室配置2臺(tái)24百兆電口、4千兆光口間隔層交換機(jī)。10kV開(kāi)關(guān)室配置4臺(tái)24百兆電口、4千兆光口間隔層交換機(jī)。二次設(shè)備室和繼電器室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)采用超五類(lèi)屏蔽雙絞線；通向戶外的通信介質(zhì)應(yīng)采用光纜。采樣值和保護(hù)GOOSE報(bào)文的傳輸介質(zhì)采用光纜，光纖連接宜采用1310nm多模ST光纖接口。

3110kV惠民變電站智能化方案總結(jié)與分析

該方案實(shí)施后較傳統(tǒng)變電站有以下優(yōu)勢(shì)：（1）一次設(shè)備智能化：包括變壓器智能化、開(kāi)關(guān)智能化，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器冷卻系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié)，提高變壓器絕緣壽命和風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，降低變壓器電能損耗和運(yùn)行噪音。（2）全站設(shè)置一套一體化電源系統(tǒng)。直流、交流、UPS、通信電源一體化設(shè)計(jì)、一體化配置、一體化監(jiān)控，采用61850標(biāo)準(zhǔn)模型數(shù)據(jù)接入自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)站用電源智能管理。（3）數(shù)字式電度表的使用使得智能電能量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及結(jié)算系統(tǒng)更加完善。（4）大量電纜為光纜所替代，槽盒取代了電纜溝，節(jié)省大量的施工本錢(qián)。

4結(jié)語(yǔ)

該文針對(duì)110kV常規(guī)變電站，通過(guò)分析技術(shù)方案，提出了既經(jīng)濟(jì)又平安，具備典型意義的110kV常規(guī)變電站智能化改造方案。并通過(guò)工程實(shí)踐，驗(yàn)證了成果的可行性。

參考文獻(xiàn)