110 kV标准配送式智能变电站二次设备优化方案

王鑫，焦新敬，刘啸宇，刘跃文

（1.山东电力调度控制中心，济南250001；2.国网山东省电力公司莱芜供电公司，山东莱芜271100）

110 kV标准配送式智能变电站二次设备优化方案

王鑫1，焦新敬2，刘啸宇2，刘跃文2

（1.山东电力调度控制中心，济南250001；2.国网山东省电力公司莱芜供电公司，山东莱芜271100）

对110 kV标准配送式智能变电站二次设备的组合优化进行了分析与研究，给出二次设备室两种选择模式，论述保护测控装置的集成优化及配置方案，并对预制线缆在标准配送式智能变电站建设中的应用进行了总结。

标准配送；智能变电站；预制仓；二次组合设备；站域保护；预制线缆

0　引言

在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展的具体情况，形成了各自的发展方向和技术路线，也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识［1］。

智能变电站作为智能电网建设的重要环节之一，是电网最为重要的运行参量采集点、管控执行点和未来智能电网的支撑点，其发展建设的水平将直接影响到我国智能电网建设的整体发展水平［2］。智能变电站的总体水平不仅仅局限于新设备、新技术的发展及应用，与智能化发展相对应的建设模式也是决定智能变电站发展的关键基础，实现电网建设模式与新技术、新设备的协调发展是智能变电站全面发展的关键［3］。

1　标准配送式智能变电站

标准配送式智能变电站是新一代智能变电站建设模式，是智能变电站发展的方向。通过“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”等一系列全新建设理念，进一步深化了智能变电站标准化建设，这种建设模式不仅有利于提高变电站建设质量和建设效率，同时也能有效地节约建设用电，降低全寿命周期成本，从整体上提升能变电站技术水平，推动智能电网绿色、健康发展。

2　二次设备室优化及布置方案

在标准配送式智能变电站建设中，二次设备室的设置主要有两种模式：采用传统的二次设备室和采用预制式二次组合设备仓。

预制仓式二次组合设备主要由3大部分组成，即预制式二次组合设备仓、舱体辅助设施、二次设备屏柜。预制仓式二次组合设备在工厂内完成相关配线、调试工作，出厂后作为一个整体运输至现场。

采用预制舱式二次组合设备，可实现整套二次设备由厂家集成，实现工厂化加工，减少现场二次接线，减少设计、施工、调试工作量，简化检修维护工作，缩短建设周期。其标准化设计、模块化组合、工业化生产、集约化施工，使变电站建设走向科技含量高、资源消耗低、环境污染少、精细化建造的道路。

对于全户外变电站，二次设备室适合采用预制式二次组合设备仓，而对于户内和半户内变电站适合沿用传统的二次设备室，室内保护测控屏柜采用一体化设计，模块化安装。

二次设备室内根据二次设备各自不同的功能，将其划分为多个模块。采用一体化底座，完成屏柜固定以及预制电缆、预制光缆的敷设。通过屏间侧壁开孔，完成模块间内部走线。以模块为单位，工厂化集成组装，减少现场安装接线，提高建设效率。

3　保护测控装置集成优化方案

GIS智能控制柜内实现合并单元、智能终端集成，与断路器本体控制回路一体化设计，取消操作箱控制回路，保留机构回路，同时利用软件逻辑替代传统硬接线逻辑以及利用智能终端和GOOSE网络实现信息共享与跨间隔通信，简化GIS回路，优化操作开关。

110 kV进线间隔采用保护、测控、计量一体化装置，就地下放到GIS智能控制柜内。

主变间隔保护按主、后分开单套配置，后备保护采用大后备，集成测控、计量功能，每套后备保护均能实现主变三侧后备、测控以及计量功能；将非电量保护、冷却器控制、有载调压控制、状态监测等功能集成在主变本体智能终端。

35 kV、10 kV保护测控装置集保护功能、测控功能、非关口计量功能、合并单元功能、智能终端功能于一体，装置除实现就地级保护测控功能外，还作为站域保护的信息采集与执行终端。

35 kV、10 kV开关柜采用断路器机构与二次保护装置一体化设计，取消柜内端子排。

4　站域保护实现保护冗余配置

在以往的智能变电站保护配置方案中，保护大多采用分散式保护，这种保护配置模式利用的信息有限，要求多台装置相互配合，主保护的保护范围受限，同时存在保护死区。因此，可在标准配送式智能变电站站域保护控制装置，站域保护控制装置面向对象为整个变电站，完成站内单套配置保护的功能冗余、站内保护的功能优化和站域安全自动控制等功能。保护功能配置灵活，可通过配置工具实现保护功能的选配，满足个性化需求。

对于110 kV智能变电站110 kV备用电源自投装置、低频低压减载可不单独配置，由站域保护控制装置实现，站域保护的配置，实现了保护拓扑结构的升级，优化了二次保护控制装置配置方案。

5　预制线缆即插即用技术

在标准配送式智能变电站中采用预制线缆，一次设备与二次设备、二次设备间的连接实现即插即用，实现快捷、标准的连接方式，减少现场接线工作量，提高可靠性。

一次设备本体到就地智能控制柜以及电源线采用统一标准的预制电缆，代替原有控制电缆连接，实现了一、二次设备的模块化连接。

二次设备之间的连接采用预制光缆：二次设备柜内二次装置间连接宜采用尾纤；二次设备屏柜间连接宜采用尾缆或软装光缆；跨房间、跨场地屏柜间二次设备连接宜采用无金属、阻燃、多芯室外预制光缆。预制线缆抗干扰能力强，屏蔽性能良好；现场容易操作，施工方便，节省空间。

6　结语

标准配送式智能变电站建设深化、完善、提升变电站建设模式，在此基础上进行二次设备优化，简化电气一、二次接线，实现标准化连接，能进一步深化标准化建设，从整体上提升智能变电站技术水平，对智能电网的发展产生重要的推动作用。

［1］陈树勇，宋书芳，李兰欣，等.智能电网技术综述［J］.电网技术，2009，33（8）：1-7.

［2］季阳，艾芋，解大．分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势［J］．电网技术，2010，34（12）：15-23.

［3］常康，薛峰，杨卫东.中国智能电网基本特征及其技术发展评述［J］.电力系统自动化，2009，33（17）：10-15.

［4］郑宏．谈国外智能电网研究对建设中国智能电网的影响［J］．高科技与产业化，2009（10）：53-54.

［5］刘硕，单增礼．浅谈智能电网及其在中国的发展前景［J］．科教导刊，2009（24）：146-147.

王鑫（1987），主要从事电网运行分析技术研究；

焦新敬（1983），工程师，主要从电网规划与设计；

刘啸宇（1986），主要从事电网运行分析技术研究；

刘跃文（1986），主要从事电网运行分析技术研究。

Optimization of Secondary Equipment Distribution in 110 kV Standard Smart Substation

WANG Xin1，JIAO Xinjing2，LIU Xiaoyu2，LIU Yuewen2
（1.Shandong electric power dispatching&control center，Jinan 250001，China；2.State grid Laiwu power supply company，Laiwu 271100，China）

The combinatorial optimization of secondary equipment in the standard 110 kV distribution type intelligent substation is analyzed，two models are given for the secondary equipment room，the integrated optimization and configuration scheme of the protective device are discussed，and the application of prefabricated cable in the standard substation construction is summarized.

standard distribution；intelligent substation；prefabricated warehouse；secondary combination device；station domain protection；prefabricated cable

TM63

B

1007－9904（2015）10－0070－02

2015-06-30