大型变电站智能一体化电源系统方案研究

华书晶，闫少春（国电南瑞安徽继远电网技术有限责任公司，安徽合肥，230088）



大型变电站智能一体化电源系统方案研究

华书晶，闫少春
（国电南瑞安徽继远电网技术有限责任公司，安徽合肥，230088）

摘要：随着智能变电站建设步伐的不断加快，智能一体化电源系统方案应用的优化和提升也越来越重要。文章就330kV及以上电压等级智能一体化电源系统方案应用和优化进行探讨。

关键词：智能一体化电源系统方案；330kV；智能变电站

0　前言

国家电网公司“十二五”期间新建和改造建设智能变电站数量不断增加，对提升智能变电站智能水平和安全性要求也不断增加，作为智能变电站智能设备安全运行基础的一体化电源系统快速发展和应用。期间国家电网公司推出一系列交直流一体化电源系统标准和验收规范，《Q/GDW576-2010站用交直流一体化电源系统技术规范》、《Q/GDW753.4-1012智能设备交接验收规范 第4部分：站用交直流一体化电源》、《DL/T1074-2007电力用直流和交流一体化不间断电源设备》、《DL/T5044-2014电力工程直流电源系统设计技术规程》等一系列标准。随着大型高电压等级智能变电站的应用不断增加，智能一体化电源系统方案也进一步得到优化和提升，现就330kV及以上电压等级智能变电站为例进行智能一体化电源系统方案研究。

1　系统方案介绍

智能一体化电源系统应能够为全站交直流设备提供安全、可靠的工作电源，包括：380V/220V交流电源、DC220V或DC110V直流电源和DC48V通信用直流电源。主要由ATS、充电单元、逆变电源、通信电源、蓄电池组及各类监控管理模块组成。通信电源不单独设置蓄电池及充电装置，使用DC/DC电源模块直接挂于直流母线。逆变电源直接挂于直流母线对重要负荷（如：计算机监控设备、事故照明等）供电。采用分层分布架构，各功能测控模块采用一体化设计、一体化配置，各功能测控模块运行工况和信息数据应采用DL/T860（IEC61850）标准建模并接入信息一体化平台。实行智能一体化电源各子单元分散测控和集中管理，实现对智能一体化电源系统运行状态信息的实时监测。监控软件集成到信息一体化平台中，不独立设置智能一体化电源监控工作站。

现以330kV典型智能变电站需求为例，从交流系统、直流系统、智能一体化监控系统等方面阐述和介绍智能一体化电源系统方案。

1.1智能一体化电源交流系统。典型330kV变电站交流部分有3台所变，分别为1#、2#、0#所变。1#、2#作为主用电源，0#作为备用电源。0#与1#、2#所变均通过ATS切换后带两端交流母线。正常情况两段母线由1#、2#所变分别带载，任何一台所变退出运行，0#所变自动投入运行，保证两段交流母线负载正常供电。

本方案交流系统，进线断路器选用型号为GW3-1600M/3P/1600A/D1/L的框架断路器4台，0#所变进线经2台1600A框架断路器分别经2台ATS切换后接入两段交流母线。为保证ATS与框架断路器的良好配合，型号选用XKQE-3150/1600A/3T。

1.2智能一体化电源直流系统。典型330kV变电站直流系统一般为三充两电系统，即3套充电机，2套蓄电池组，直流母线单母分段。两段直流母线设置隔离开关，正常运行时2套充电机各配合一组蓄电池独立运行，第3套充电设备作为热备用。本方案每套充电机容量为120A，蓄电池组为2V800Ah104节，并根据不同负载容量及数量需求，配置相应的直流馈线屏和直流分电屏，根据不同负载安装需求分类配置户内和户外分电电源，确保变电站内所有直流负载安全可靠供电。

1.3智能一体化电源一体化监控系统。按照330kV智能变电站智能一体化电源系统监控部分技术规范和验收标准，本方案监控功能集成在信息一体化平台中实现。主界面显示智能一体化电源系统的主接线图，正确反映智能一体化电源各功能单元的实时运行工况和信息。智能一体化电源各功能单元均有独立的子界面，子界面能以模拟图等方式显示。配置了独立的交直流分监控、直流母线分监控、直流分电分监控、UPS分监控等，分监控信息通过485总线集中上传到智能一体化电源系统总监控装置进行处理显示和管控，并由总监控装置经IEC61850规约与变电站综合自动化监控系统通信，本系统具备B码对时功能，实现智能化变电站技术要求。

2　结语

330kV变电站智能一体化电源系统规模相对较大，负载数量种类众多，并分散布局于变电站各处甚至室外，就要求智能一体化电源系统在满足变电站实际技术需求的基础上，尽量优化技术配置，选用高效高能体积小的高频开关模块，选用智能型关键元器件，减缩屏柜规模和数量，严格按照分层分布式结构和布局来实现系统功能。尤其要优化和提升监控部分功能，分监控和总监控功能灵活配置，采用信息量大传送速度更快的网络架构，严格按照变电站智能化自动化设备验收要求进行监控系统搭建和开发，完全实现大中型智能化变电站一体化电源技术要求，为站内智能设备实现可靠供电，保障变电站设备运行安全。

图1　：智能一体化电源监控系统网络图

参考文献

［1］Q/GDW576-2010站用交直流一体化电源系统技术规范 国家电网公司.2011-03-11

［2］Q/GDW753.4-1012智能设备交接验收规范 第4部分：站用交直流一体化电源 国家电网公司 2012-06-11

［3］DL/T1074-2007电力用直流和交流一体化不间断电源设备 中华人民共和国国家发展和改革委员会 2008-06-01

The Research of intelligent integrated power supply system for Largescale Substation

Hua Shujing，Yan Shaochun
（AHUI NARI JIYUAN ELECTRIC POWER SYSTEM TECH CO.，LTD.，230088）

Abstract：The optimization and promotion of intelligent integrated power system is becoming increasingly important with the continuous acceleration of the construction of intelligent Substation. This paper discusses the application and optimization of 330kV and above voltage level intelligent integrated power supply system.

Keywords：Intelligent integrated power supply system；330kV ；intelligent substation

作者简介

华书晶（1981-），女，河南安阳，大学本科，研究方向：电力系统及其自动化专业，研究智能变电站设备。

闫少春（1966-），男，山东滕州，大学本科，研究方向：工业电气及其自动化，研究智能变电站设备。