110kV智能变电站电气设计的特点分析

郭文奇 范捷生

（国网甘肃省电力公司陇南供电公司，甘肃 陇南 742500）

智能变电站科学合理地运用了现代化智能设备，使变电站拥有数字化信息、网络化通信平台以及标准化的信息共享等功能，并且对电力网络运行实现控制、测量与自动保护等。紧密结合实际需求，对输配电网进行实时的在线控制，以使变电站可以真正实现与周围其它变电站的交流与互动。

一、关于110kV智能变电站特点

智能变电站的特点表现在以下几个方面：实现一次设备智能化，主要包含电流互感器、合并单元、智能终端和组件、监控设备等；实现二次设备的网络化，这主要是指将整个变电站的设备分为3个等级层，分别为站控层、间隔层以及过程层，与此同时，整个变电站都执行的是IEC61850规约，不同厂家的设备都在此规约下兼容运行；其中，站控层使用的是MMS网络，而间隔层和过程层都使用的是GOOSE网络与SMV网络，两个网络互不干扰，相互独立；变电站的信息数字化；可以共享信息；实现自动化的运行与控制；保护设备全部采用直接采样直接跳闸的模式，不走SMV和GOOSE网络；应用的互动性等。通过上述这些特点的描述，整个变电站的信息朝着数字化与标准化的方向快速发展。

二、110kV智能变电站电气设计体系结构

（一）110kV智能变电站过程层电气设计结构

一般情况下，在进行110kV智能变电站过程层电气设计结构的过程中，要充分的考虑到过程层的主要功能。通过过程层的电气设计，可以实现以下几个方面的功能：检测电力运行过程中的实时电气量；检测110kV智能变电站运行设备的状态参数；接受和执行站控层和间隔层设备发送的各种操作命令。

（二）110kV智能变电站间隔层电气设计结构

在进行110kV智能变电站间隔层电气设计结构的设计过程中，要充分考虑到间隔层作用的发挥。通过间隔层的电气设计，可以实现以下几个方面的功能：第一，对过程层传来的实时数据信息进行汇总处理；第二，通过间隔层计算分析决策，可以有效的保证智能变电站内部的一次设备的安全运行；可以有效保证智能变电站内部各种电气设备的控制；第三，可以有效监控好智能变电站内部各种电器设备的运行参数和运行状态。

（三）110kV智能变电站站控层电气设计结构

在进行110kV智能变电站站控层电气设计的过程中，要充分考虑到电气设计对控制电气设施的保护作用，同时还能进行同步采集和电能量的采集等功能。站控层具有高度集成的功能，可以在多头计算机装置中实现分布功能。通过站控层的电气设计，可以发挥以下几个方面的效果：第一，通过A/B两套高速网络将站控层的实时数据进行汇总，从而不断对数据库进行更新。第二，有效保证智能变电站中的各种电气数据信息可以及时有效传输到相应的后台监控设备上。第三，要充分考虑到对于智能变电站中的各种电气设施的安全保护功能，进而通过110kV智能变电站站控层电气设计，满足电气设施的自动保护设置需要。

三、针对110kV智能变电站的电气设计关键点分析

（一）信号整理要点

在110kV智能变电站中，电气设计人员要做好信号整理工作，结合110kV线路的运行现状，对过程层光纤通道进行合理设计，采取合理的保护措施，从根本上提升电力资源的利用率。110kV智能变电站中的电气设计人员在互感器一般采用常规电磁式互感器并在就地安装合并单元，转换成电子信号，缩短二次采样的电缆长度，减少开关场一次设备对二次采样的干扰，有效提升电力系统的运行速度。保护装置和合并单元、智能终端采用光纤直连直接采样直接跳闸的工作方式，测控装置、自动化设备采样网络跳闸的工作方式，保护由于110kV智能变电站的建设规模相比常规综自站二次设备规模比较大，电气设计人员要结合A/D系统的运行情况，在一次设备就地接入合并单元和智能终端，不断提升信号的准确性。

（二）运行管理要点

按照电网统一调度管理的要求，实现系统的调度自动化的分级管理，变电站内的主变压器、110kV母线、10kV无功补偿等在进行调度的时候，可以采用远动系统配置的方案，结合智能变电站的自动化系统，进行信息的统一采集和分析，通信工作站负责总调度中心的远动信息，采用非PC结构，双套配置，实现智能变电站的远动功能，满足电网调度中可靠性的要求，实现无人值守的监控中心的传输需求：采用开放式分层分布式网络结构，由站控层、间隔层以及网络设备构成，规模性配置站控层的设备，按照工程实际规模配置间隔层；变电站计算机监控系统，采用IEC61850通信标准统一组网。

（三）信息安全问题要点

为了保证信息安全，保护综合自动化系统设备的可靠运行，进行主控室的接地布置的时候，在电缆沟和屏柜下层的电缆室内，设置专用接地铜排，首末端进行了连接，形成了二次设备室的内等电位接地网的布设，设置了静态保护，为了防止设备遭受雷电的袭击，分别设置了防雷设备，例如在电源输入线上，进行了浪涌和雷电过电压的设计，电源防雷器设置在了装置的交流和直流电源的入口点的位置。为了使保护装置不受外界电磁的干扰，间隔层和站控层之间的连接、通讯接口之间的连接均使用多模光纤传输数据实现物理隔离，以提高微机保护、抗电磁干扰和防护等级。

结束语：

总而言之，在我国110kV智能变电站工程建设过程中，以网络信息技术为基础的110kV智能变电站还处于初级阶段，很多技术还没有突破。为了保障110kV智能变电站的正常运行，不仅要加强设备的，同时还应该加强管理。在110kV智能变电站运行中，需要加强对工作人员的安全管理，加强人为的管理力度，从而不断提高110kV智能变电站安全运行管理的有效性。