智能电网模式下220kV变电二次设计的新要求

戎娅洁

摘 要：文章主要讲了关于智能电网模式下变电站二次设计的要求，首先介绍了变电站，然后对变电站二次设计关键技术进行深入分析，比如整合测控和防护功能，子站保护功能，自切，裁剪功能，五防功能和多功能合一的设置，除此之外，还对二次元变电设计环境进行分析，和对间隔设置进行专门的研究。

关键词：测控系统；变电站二次设计；监控系统功能；智能变电站设计

1 智能变电站相关介绍

智能电网模式下的智能变电站是一个相对技术性和革新性的东西，国家电网针对智能变电站提出一些相关的标准和技术文件。这些标准和技术文件都是国家电网守则指导下指定出来的，因为制定单位不同，所以各个标准对智能变电站的实现形式也不同，在技术方面做的诠释也是各有不同的。

为了推动智能电网建设，国家电网公司综合智能变电站技术成果和试点成果，总结分析了智能变电站的技术，设备，应用各方面情况，这样形成了安全适用合理的技术规范和配置要求。

2 变电二次设计关键技术的分析

2.1 整合测控和防护功能

通过整合测控和防护功能，可以实现减少屏柜数量这一需求，从开发产品的角度来看，实现测控和防护功能并没有什么技术功能方面的障碍，而从工程方面来看，不论是施工，还是设计，工程建设，都没有什么技术层面上的问题，220kV电压采取的防护功能比较高级，他通过双套防护和单套测控来实现保护，最终达到防护和测控功能的整合和统一。在某种程度上，增加了建设成本，但是却安全的体现了防护的重要性。如果采取双重的保护机制来实现测控和保护的整合，那么对监控后来和选择系统就会构成双数据源头。这就要求后台实现数据切换功能。110kV下的变电站电压都采取的是单套保护和测控的装置，这个对110kV的电压来说已经足够了，但是对220kV电压来说，就必须采取双套保护和测控，这样才能更好的实现防护作用。

2.2 子站功能的保护

良好的监控系统可以更好的实现子站功能的保护，他的优势十分明显，他保护子站的功能相当于一套独立的保信子站系统，如果使用它，就可以省下这一套系统，除此之外，他还可以实现智能报警以及事故分析等高级功能。但是他还是存在缺陷的，使用它保护子站，监控的主机需要维护源端，实现自动化和保护功能。而业务页面和安全也需要重新规划和考虑。

监控系统完全可以实现子站保护功能，可以使用它来单独配置保护子站，通过选取试点尝试就可以实现设备方面的保护。

2.3 低压，低周减裁功能的实现

监控系统还可以实现低压，低周剪裁功能。虽然理论上可以实现，但是在技术层面上还是有一定缺陷。（1）减裁功能的实现要求监控系统具有更好的实时性，而后者却由于一些条件限制，如计算机硬件和数据采集速度难以跟进，因此无法更好的响应。（2）实现减裁功能需要利用SV网络的相关数据来计算频率差异，但是MMS网络却无法记录SV的差距。（3）现在的中低压测控装置对实现剪裁功能有很好的效果。

最终结论就是，考虑到实时性原则并不适用于监控系统，所以不采用监控系统来实现实时功能，而是采用现有的测控系统。如果现在的测控系统就可以满足的话，大可不必使用监控系统，功能太多，反而不利于资源有效发挥其作用，这个对整个变电站也会产生比较消极的影响。

2.4 监控系统实现自切功能

当前自动化技术和通信网络技术都有了一定的发展，变电站自动化也可以更加稳固的运行，且拥有完备的基础数据采集功能，和完美的自投功能，但是和减裁功能类似，因为监控系统在采集数据方面和计算机硬件方面需要限制条件，因此无法更好的响应速度，因此网络需要更好的自切功能。在现有条件下，虽然监控系统可以实现自切功能，但是不建议使用。

2.5 监控系统实现微机五防功能

传统的微机防锁功能机能单一，用途并不观法，但是监控机能

不仅具有独立的防锁功能，还具有一些传统防锁功能没有的优势。可以直接从数据库中获取数据，可以取消防缩系统和自身之间的通信，这样就有效的消除了系统不稳定的隐患，使得防锁功能更加可靠和及时。五防功能和监控系统之间使用一个数据库，这样图文之间不需要复杂的联系，节省了工作量提高了效率。而监控系统维修起来也十分方便，没有监控系统和厂家之间管理配合问题，这样为变电站工程剩下了很多时间。五防要求独立，因为独立对安全有很重要的作用，这就要求监控系统的安全和总体设计方面需要有实时的研究和改进。监控系统的安全和总体设计也需要有专业的研究人员去实现，这样有利于五防功能的实现和推动。

2.6 多功能合一装置的实现

使用多功能合一装置，可以更好的利用现存采样数据，这样可以实现小投资和简化设置，但是多功能合一装置维护的范围比较模糊，很难确定，维护主题也难以明确，这样会造成装置功能之间有影响，但是多功能合一装置运行的工作范围很难确定。而维护主题也不能明確，这个会造成一定的影响。国内开发出低压保护制度，测控等都可以用于合一装置的实现。

2.7 二次设备环境

二次设备的环境受自然环境因素的影响，比如温度，海拔，天气，太阳辐射，化学气体等。对变电站的影响最大的是温度和湿度。目前二次设备运行条件已经被放宽，但是远远不能满足对开放式环境的需求，这个需要有继电保护技术才可以，而对于安装在室外的，则需要把二次设计装置安装在智能柜里。这样就可以防止他被风雨侵蚀，但是这种方案其实对二次设备的高热量的满足还是有点难度，需要通过长期考验才可以看出他是否满足二次元设备设计的要求。

3 间隔层装置的研究

这种间隔装置要求实现权下放的设计功能，如果将现行变电站和智能变电站二次设计方案相比较，则后者存在很多技术上的优势：（1） 在变电站结构中，数据传输方面需要的带宽数是一定的，他要求过程层面间隔设备和间隔层间隔设备之间最大带宽。而通信可靠性要求又是由过程曾和间隔层设备决定的，这就要求必须把间隔层下放才能实现需求，只有缩短间隔层和过程层的距离，才可以更好的缩短通信距离，达到目的。这样可以减少光缆和电缆的使用数量，缩短成本，提高系统的性能，提高可靠性。（2） 间隔层装置下放，可以简化二次设备设计的配置，这样过程曾可以独立实现功能，而不用依赖其他装置，减少二次设计设备的数量，可以提高可靠性，节省能源和费用。通过合并单元可以更好的完成变电站的投资方式。（3） 间隔层下方可以减少短电缆的使用，这样可以取消短层通信，这样就可以减少通信过程中出现的问题，使得智能变电器更适用于推广和发展建设。（4） 间隔层装置下方，可以优化变电站的资源和设施配置，减少电缆的数量节约能源，有利于城市电力发展和建设，为变电站节约资源和土地，因此他有非常重要的作用。

4 结束语

智能电网模式下220kV变电二次设计可以节约资源和成本，节约投入，他很适用于当前变电站，建议变电站进行试点推广使用。在当前国家电力行业发展势头良好的情况下，通过二次变电站设计的要求，变电站结合国家政策和当前的试点要求，总结和分析自身存在的优势和缺点，分析关键技术和设计方面的应用情况，更好的实现安全可靠适用经济的技术规范，这样有利于当前国家电网变电站二次设计的发展，对变电站自身，也有极其良好的效应。

参考文献

[1]赵贺，吕洋，李卫东.电力系统运行状态的耦合多屏显示[J].电网技术，2012，29（17）.

[2]王小利，李峰度.变电站二次元设计的要求和环境[J].电力设置，2014，14（11）.