山西晋中介休220 kV变电站电气二次系统调度和通信简述

李钻钻 田慕琴

摘要：早期建设的变电站所能负载的总体容量不能满足现在经济高速发展所需的用电需求，晋中介休某区220 kV变电站新建项目初步确定了电压等级、主变远景设计规模和总体规模，现根据具体的标准对电气二次系统中调度自动化和通信部分做简要概述。

关键词：220 kV变电站;二次系统;调度自动化;通信

1    智能变电站二次系统的研究现状

在“智能电网”概念提出后，我国智能变电站二次系统的理论、技术研究进入迅猛發展阶段，IEC 61850标准已经正式应用到智能站中。在智能变电站二次系统开发过程中，其核心环节是使一次设备的二次回路接口实现数字化，从而将过程层设备逐步发展为智能一次设备，但一次设备配套的二次操作机构、冷却器启动回路和变压器非电量信号回路还停留在旧的电磁继电器触发控制回路的阶段，与智能站二次系统的数字化控制回路技术不匹配[1]。因此，通过将设备状态数据、控制信号等模拟信号转换为数字信号，最终实现智能终端与汇控箱的集成装配。

2    调度自动化

2.1    调度关系

根据《山西电力系统调度规程》及建设规模，介休某区220 kV变电站属山西省调和晋中地调调度管理，远动信息送山西省调与地调。

2.2    远动系统方案

本站按智能变电站设计，远动功能由变电站自动化系统（图1）实现。

此系统采用统一的方式进行组网，使用的标准依据是IEC 61850。变电站中使用两台远动通信设备，此设备能够从间隔层测控单元得到相关信息，同时还可以根据调度主站的要求，与调度数据网装置完成和调度端的数据传输[2]。远动通信设备能够完成电网的各种要求，主要表现在调度实时性、安全性、可靠性;能够完成调度数据网第一平面和第二平面通信的要求，同时要满足自动切换功能。

2.3    关口电能计量设备

本站主变高压侧按关口考核点，遵循1+1原则配置0.2S级关口考核表，本期共配4块关口考核表，组柜1面。110 kV茂盛、昌盛、益达线路按关口计费点，遵循1+1原则配置0.2S级关口计费表，本期共配6块关口计费表，组柜1面。电量采集装置采集全站关口表、非关口表及35 kV多功能装置电能量信息，采用网络方式向省公司计量主站系统传送。另外，电量采集装置与站内监控系统通信，实现电量信息的当地显示、打印、统计、报表等功能。其他计量点电能表计由电气二次专业开列，并将信息送至电能量采集装置。

3    通信部分

3.1    概述

本变电站接入系统方案暂按以下考虑：220 kV出线4回，将绵山变—昌兴变的2回220 kV线路双“π”入晋中介休某区220 kV变电站，介休某区—绵山变“π”接段双回线路长度2×16.2 km，介休某区—昌兴变“π”接段双回线路长度2×16.2 km。本工程为晋中介休某区220 kV变电站通信设计，包括系统通信和站内通信部分，220 kV通信线路光缆具体设计内容详见线路专业相关设计文件，110 kV通信光缆线路和系统通信部分设计详见接续配套通信工程设计文件。

本站的调度管理关系按山西省调、晋中地调和介休县调三级调度，晋中电业局管理考虑。

3.2    通道组织

3.2.1    远动通道组织

本变电站的远动信息通过2×2M光纤线路从两个方向接入山西省调度数据网骨干点，然后到山西省调;通过4×2M光纤线路接入调度数据网第二平面骨干点，然后到山西省调。

3.2.2    保护通道组织

根据通信电路建设方案并与保护专业配合，本工程220 kV线路保护通道方案如下：

（1）介休某区变—绵山变Ⅰ回220 kV线路保护采取双重化配置，光纤通道路由方式配置如表1所示。

（2）介休某区变—绵山变Ⅱ回220 kV线路保护采取双重化配置，光纤通道路由方式配置如表2所示。

（3）介休某区变—昌兴变Ⅰ回220 kV线路保护采取双重化配置，光纤通道路由方式配置如表3所示。

（4）介休某区变—昌兴变Ⅱ回220 kV线路保护采取双重化配置，光纤通道路由方式配置如表4所示。

3.2.3    通信信息组织

介休某区变至晋中地调和山西省调开通PCM+IAD软交换音频通道，容量满足介休某区变至省网及地区电网调度电话、生产管理电话及其他音频数据业务传输需要;开通N个2M通道，满足介休某区变调度数据网、通信数据网、继电保护及安全自动装置等应用的2M通道需求。

介休某区变—晋中地调光纤通信通道：

通道路由1：介休某区变—绵山变—（已建光纤通信系统）—晋中地调。

通道路由2：介休某区变—昌兴变—（已建光纤通信系统）—晋中地调。

介休某区变—省调光纤通信通道：

通道路由1：介休某区变—绵山变—（已建光纤通信系统）—山西省调。

通道路由2：介休某区变—昌兴变—（已建光纤通信系统）—山西省调。

3.3    通道配置

（1）主干网光设备配置：为介休某区220 kV变配置一套省主干网SDH/2.5G光设备，将绵山—介休现有主干网2.5G光链路“π”入本站，结合山西公司光通信系统（A平面）整体改造工程，重新组成绵山变—介休某区变—昌兴变—胜溪变—永吉变—安顺变—绵山变2.5G二纤复用段保护环，绵山变和昌兴变均利用已有光口。

（2）区域网光设备配置：为绵山220 kV变、介休某区220 kV变、昌兴220 kV变各配置一套区域网SDH/2.5G光设备，组成绵山220 kV变—介休某区220 kV变—昌兴220 kV变的622M（1+0）区域网光链路，恢复绵山变、昌兴变原有光方向。

（3）地区MSTP光设备配置：为介休某区220 kV变配置一套地区骨干网SDH/MSTP/10G光设备（具有ASON功能），以10G（1+1）接入绵山变已有地区网光设备，为绵山变扩容10G光口板2块。

3.4    通信电源及其他

通信设备采用48 V直流供电，其48 V电源可来自单独配置的48 V通信电源系统，或来自直流一体化电源的DC/DC交换装置。本站采用交直流一体化系统，配置两套DC/DC变换装置，每套DC/DC装置的模块N+1备份，接在不同的220 V直流母线上。本期通信设备负荷设计为48 V/80 A，可扩容至48 V/

120 A，要求事故后通信设备不间断供电不少于4 h。

通信部分应满足无人值班要求，光纤通信设备利用本身的网管系统由通信调度端监控，本站通信设备环境监控不单独设置，由变电站统一监控[3]。通信设备统一布置在二次设备间内，配置信息网络接入设备一套，采用EOS或POS方式。

4    结语

本文主要讲述了山西晋中介休220 kV变电站的电力二次系统设计，包含系统的继电保护和安全自动化装置、调度自动化以及通信系统的设计。变电站二次系统的确定，对变电站的系统网络具有重要意义，可以优化当地电力资源配置，满足居民用电需求。

[参考文献]

[1] 金基伟，杨令，王开波，等.220 kV智能变电站继电保护系统可靠性探析[J].通信电源技術，2019，36（9）：277-278.

[2] 党向荣.调度自动化主站系统的研究与设计[D].成都：四川大学，2006.

[3] 黎洋.配电自动化系统通信网组网设计与实现[D].成都：电子科技大学，2019.

收稿日期：2020-08-07

作者简介：李钻钻（1988—），男，山西晋城人，机电助理工程师，研究方向：电力系统运行控制及保护技术。

田慕琴（1962—），女，山西五台人，教授，研究方向：大型机电设备的在线监测、故障预警和智能控制。