110kV智能变电站的设计研究

110kV智能变电站工程设计实践摘要：智能电网是一个完整的体系，具备灵活性、可靠性、经济性等特点，且便于运营和管理。

智能变电站是智能电网的重要环节之一，终端站更是电网基础运行数据的采集源头和命令的执行单元，对智能电网起支撑作用。

在现阶段智能变电站中，二次系统较常规站有很大的变化，不仅增加了设备，而且结构更加复杂。

本文针对110kv新关（城东）智能变电站工程的实际情况，主要对智能化二次系统设计原则、网络结构及各层设备的配置进行了介绍，探讨分析了智能变电站设计过程中存在的一些实际问题。

关键词：智能变电站监控系统网络结构智能终端合并单元1 概述智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑[1]，是电网基础运行数据的采集源头和命令执行单元，对智能电网起支撑作用。

智能变电站设计建设过程中，诸如监控系统配置、二次智能化设备配置、变电站二次网络结构等问题，都是智能变电站建设中需要解决的。

针对于具体情况，解决这些问题是智能变电站建设成功的关键。

110kv新关（城东）变电站工程是一座开发区的智能变电站。

作为电网的末端站，智能化变电站不仅要尽量减少设备的费用，并且需要兼顾保护装置的安全稳定运行。

本文结合110kv新关（城东）变电站工程（有110kv、10kv两个电压等级），就终端负荷站的部分设计内容进行了探讨。

2 变电站二次系统的设计2.1 建设背景介绍为满足城东工业园新增负荷，满足园区经济发展和生产运行的要求，故建设110kv新关（城东）变电站。

110kv新关（城东）变电站按最终规模建设，安装2台容量为50mva的主变压器，每台主变低压侧配置2×3600kvar并联电容器组；110kv终期采用外桥接线，10kv采用单母线分段接线。

本站已于2012年12月投运。

2.2 设计原则①本站站按智能化变电站，无人值班设计。

②采用计算机监控系统，配置主机兼操作员站。

③采用分层分布式的网络结构，全站分为站控层、间隔层和过程层。

110kV智能变电站技术方案研究作者：郭瑛来源：《城市建设理论研究》2014年第08期摘要：智能变电站是智能电网的基础，是连接发电和用电的枢纽。

以某110KV变电站为模型，研究智能变电站系统配置方案，主要包括主站系统配置方案、间隔层设备配置方案、过程层设备配置方案以及对时系统方案。

本文的研究可为变电站智能化改造以智能变电站的运行维护提供技术支撑。

关键词：110kV智能变电站；技术方案；配置中图分类号： TM411 文献标识码： A1引言智能变电站是智能电网的重要基础和支撑。

设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化以及运行管理自动化是智能变电站的基本特征。

本文研究的技术方案是以国家电网公司的《智能变电站技术导则》、《智能变电站继电保护技术规范》、《IEC 61850工程应用模型》等标准为设计依据。

根据智能电网功能需求、结合通用设计和“两型一化”标准化建设成果，以信息交互数字化、通信平台网络化和信息共享标准化为基础，严格遵循安全可靠、技术先进、资源节约、造价低廉的原则，实现信息化、自动化、互动化的智能变电站综合自动化系统。

本文以某110KV变电站实际工程为模型研究智能变电站的系统配置方案，该变电站总体工程概况如下：主变：两卷变，本期2台。

电气主接线：110kV户内GIS布置，内桥接线；10kV单母分段接线，开关柜安装。

110kV进线3回，PT间隔2个，分段间隔1个。

10kV出线20回，电容器组4台，所用变2台。

2整体技术方案站控层与间隔层保护测控等设备采用通信协议；间隔层与过程层合并单元通讯规约采用通信协议；间隔层与过程层智能终端采用GOOSE通信协议。

站控层设备、线路、内桥及主变间隔保护和过程层设备采用对时，间隔层常规保护设备采用码对时。

过程层与站控层的独立组网：站控层主要采用双星型100MB电以太网，各小室间交换机通过光纤进行级联；过程层采用单星型光以太网来传输信息。

信息的传输模式：保护装置的跳合闸信号采用光纤点对点方式直接接入就地智能终端；测控装置的开出信息、逻辑互锁信息、断路器机构位置和告警信息以及保护间的闭锁，启动失灵通过GOOSE网络进行传输。

110kV智能变电站电气设计的特点分析智能变电站是指在传统变电站的基础上引入智能化技术，实现对变电站设备、运行状态和工作过程的智能监控、控制和管理。

110kV智能变电站电气设计具有以下特点：1. 高可靠性：智能变电站电气设计采用了先进的电气设备和网络通信技术，能够实时监测变电设备的工作状态和参数，及时发现故障并进行快速定位和处理，从而提高了变电站的可靠性和可用性。

2. 自动化程度高：智能变电站电气设计实现了对变电站设备的智能自动化控制，可以根据运行要求自动调节设备的运行状态和参数，实现对电网的自动化管理。

通过自动化控制，可以提高变电站的运行效率，降低人工操作的工作量。

3. 智能化监测与管理：智能变电站电气设计配备了大量传感器和监测仪器，能够实时监测变电设备的电流、电压、温度等参数，并将监测数据传输到监控中心进行分析和处理。

通过智能化监测与管理，可以实现对变电站设备的精细化管理，及时预防故障的发生，提高设备运行的安全性和稳定性。

4. 数据集成与共享：智能变电站电气设计采用了统一的数据接口和通信协议，能够实现不同设备之间的数据集成和共享。

通过数据集成与共享，可以实现变电站设备之间的协同工作和信息交换，提高变电站的整体运行效率。

5. 节能环保：智能变电站电气设计采用了节能环保的电气设备和技术，能够降低能源消耗和环境污染。

采用高效率的变压器和光伏发电系统，可以降低能源损耗；采用先进的监测系统和电力负荷管理技术，可以减少电网的负荷波动，提高电网的供电质量。

110kV智能变电站电气设计具有高可靠性、自动化程度高、智能化监测与管理、数据集成与共享以及节能环保等特点，能够提高变电站设备的运行效率和可靠性，实现对电网的智能化管理。

110kV智能变电站电气设计的特点分析110kV智能变电站是电力系统中的关键设施，具有重要的电气设计特点。

在设计过程中，需要考虑供电可靠性、安全性、智能化、节能环保等多方面因素，以满足电网运行的要求。

本文将从电气设计的角度，对110kV智能变电站的特点进行分析。

110kV智能变电站的电气设计特点之一是供电可靠性高。

供电可靠性是变电站设计的核心要求之一，也是电力系统正常运行的基础。

110kV智能变电站采用先进的设备和技术，如GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）、数字化保护装置、智能化监控系统等，能够有效提高设备的稳定性和可靠性。

变电站还配备备用设备，如备用变压器、备用开关设备等，以应对设备故障或突发情况，保障供电的稳定性和可靠性。

110kV智能变电站的电气设计特点还包括安全性强。

安全是变电站设计中的重中之重，也是电气设计的一个重要方面。

110kV智能变电站设计中，会充分考虑防火防爆、防雷击、防电击等安全因素，选用防护性能好的设备和材料，如防火绝缘材料、防爆开关设备等，同时设置合理的安全距离和安全装置，确保变电站的安全运行。

110kV智能变电站的电气设计特点还体现在智能化程度高。

随着信息技术的不断发展，变电站的智能化程度不断提高。

110kV智能变电站采用先进的数字化控制系统和智能化监控设备，能够实现对设备状态、电力负荷、安全隐患等信息的实时监测和分析，实现远程监控和智能化管理。

智能化设备还能够实现自动控制和故障诊断，提高设备运行的效率和可靠性。

110kV智能变电站的电气设计特点还包括节能环保。

作为新一代变电站，110kV智能变电站在设计中会充分考虑节能环保的要求。

在设备选型和布置上，会尽量选择能耗低、效率高的设备，如低损耗变压器、高效率开关设备等，以降低能耗。

变电站还会配备污染治理设施，如除尘设备、油水分离设备等，确保变电站运行对环境的影响最小化。

110kV智能变电站关键技术的研究随着我国电力行业的快速发展和变革，变电站的建设和运营也面临着新的挑战和机遇。

110kV智能变电站作为电网输配电的重要节点，其关键技术的研究和应用对于提高电网的安全稳定性、智能化和高效性起着至关重要的作用。

本文将针对110kV智能变电站的关键技术进行深入探讨，以期为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。

110kV智能变电站的关键技术主要包括：变电站自动化系统、智能设备应用、远程通信控制、大数据和人工智能等方面。

这些技术的研究与应用，将推动110kV智能变电站迈向智能化、数字化的新阶段。

变电站自动化系统是110kV智能变电站的核心技术之一。

通过自动化系统，可以实现对变电站的远程监控与操作，提高运行效率，降低运维成本，减少潜在的安全风险。

在变电站的自动化系统中，包括了自动化设备、控制系统和监控系统。

这些设备和系统的研发和应用，对于110kV智能变电站的建设和运营至关重要。

智能设备应用是110kV智能变电站的另一关键技术。

智能设备包括了智能终端设备、智能开关设备、智能监测设备等。

这些设备的应用，可以实现对电网的智能感知和智能控制，提高电网的稳定性和安全性。

如何有效地应用智能设备，成为110kV智能变电站技术研究的重点之一。

远程通信控制技术是110kV智能变电站的又一关键技术。

通过远程通信控制技术，可以实现对变电站的远程监测、远程操作和远程维护。

这种技术的应用，可以帮助电力企业快速响应网络故障，提高故障处理的效率和准确性，保障电力供应的稳定性。

大数据和人工智能技术也是110kV智能变电站的关键技术之一。

通过大数据和人工智能技术，可以实现对变电站运行数据的深度分析和挖掘，实现对变电站设备的健康状态预测和故障预警，提高设备的运行可靠性和安全性。

大数据和人工智能技术的研究和应用，对于110kV智能变电站的建设和运行具有重要意义。

在110kV智能变电站关键技术的研究中，还存在一些亟待解决的关键问题。

110KV智能GIS变电站设计摘要：随着我国经济的快速发展，110千伏电压等级电网逐步完善，110千伏变电站建设规模大幅增加。

根据新的设计理念，合理规划、优化设计、土地压缩和合理利用，以及技术经济方案的合理性，已经成为越来越重要的指标。

因此，电力部门要逐步研发出一套配电网辅助规划系统，如此以来不但能够大幅度提高电网工程设计人员的工作效率，还能从整体上提高配电网规划的科学决策水平，这对于现代经济建设来说，具备极高的价值和意义，完善良好的变电站规划结果能够提高电力网络投资供电的可靠性，使其经济运营性进一步优化。

关键词：110kV；智能变电站；电气设计；一、GIS变电站的优点节约土地、占地面积小、技术先进、运行可靠。

GIS变电站解决了隔离开关的运行可靠性难题。

在AIS变电站内户外高压隔离开关是受环境和气候影响最大的电气设备之一。

由于恶劣的条件，几年过去后，风、雨、雪、霜、太阳、热、灰尘、盐雾、污秽、鸟虫等环境和气候条件，容易导致隔离开关发生机械或电气故障，接触表面积灰污染，腐蚀，复合膜的表面接触电阻增加，温度太高。

根据操作经验，户外隔离开关的工作电流如果额定电流为70%，一般会过热。

随着设备的老化和电力负荷的增加，隔离开关所造成的停电事故不断发生，并在上升，威胁到电力系统的运行安全。

GIS采用全SF6密封的隔离开关，从根本上避免了大气条件对触头的影响，可保证在长期运行中不会因接触电阻升高导致触头过热，解决了隔离开关的运行可靠性。

维护方便。

GIS基本属于免维护设备，检修周期长、维护工作量小。

设备一般仅要求5～7年进行一次预防性实验。

断路器和隔离开关的操动机构都可以进行整体更换，一次设备可分相整体更换[1]。

二、电气设备的选择（一）确定低压无功补偿配置相关技术人员在开展电容器量级选取的过程当中，可根据新建110千伏变压器的无功补偿结果进行设计。

在变电站工程项目建设设计内容当中，每台变压器都要配置与其相匹配的电容器，这类电容器都要保持5×8MVar的大小，至于中期安装的低压电容器，其规格要设定在3×5×8。

110kV智能变电站设计探讨摘要：文中阐述了110 kv 智能变电站设计要点，并对其过程层、间隔层、站控层的实现进行了详细的描述，进而对110 kv 智能变电站设计方案进行了探讨。

关键词：变电站智能系统控制中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：前言变电站的智能化采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，一次设备和二次设备间信息传递实现数字化；二次设备间信息交换实现网络化，基本取消控制电缆，选用dl/t860标准统一模型和通信协议，实现站内信息高度集中与共享。

运行管理实现自动化，智能告警及事故信息综合分析决策、设备状态在线监测系统和程序化控制系统等自动化系统，减少运行维护的难度和工作量。

一、智能变电站与传统变电站的对比智能化的一次设备（如光纤传感器、智能化开关等）、网络化的二次设备、符合iec 61850 标准的通信网络和自动化的运行管理系统，是智能变电站最主要的技术特征。

随着智能化技术日新月异的发展，与传统的变电站相比，智能变电站从以下几个方面发生了较大的变化。

1智能化的一次设备智能化的一次设备主要包括数字互感器和智能断路器。

（1）电子式互感器电子式互感器分为有源与无源2种，其中全光纤电流互感器为无源型，它基于磁光法拉第效应原理，采用光纤作为传感介质，不存在铁磁共振和磁滞后饱和，同时具有频带宽、动态范围大、体积小、重量轻等优点。

（2）智能断路器智能断路器的发展趋势是用微电子、计算机技术和新型传感器建立新的断路器二次系统，开发具有智能化操作功能的断路器。

（3）智能组件智能组件是灵活配置的物理设备，可包含测量单元、控制单元、保护单元、计量单元、状态监测单元中的一个或几个。

测控装置、保护装置、状态监测单元等均可作为独立的智能组件。

智能组件安装方式是外置或内嵌，也可以2 种形式共存。

2网络化的二次设备智能变电站系统网络化的二次设备架构采用三层网络结构：过程层、间隔层、站控层。

110KV 变电站配电设备设计及配置研究引言随着国家电网建设的不断推进，110KV 变电站作为电网的重要组成部分，在城市化进程中扮演着不可替代的角色。

在变电站中，配电设备的设计和配置是至关重要的一环，直接关系到电网的可靠性和稳定性。

本文将对 110KV 变电站配电设备的设计和配置进行详细的研究和探讨。

设计原则110KV 变电站的配电设备设计应遵循以下原则：•以满足变电站运行和安全要求为前提。

•以便于运行和维护为考虑因素。

•以尽量减少线路和设备的占地和工程投入为目标。

设计方案配电系统的基本构成110KV 变电站的配电系统由主接线柜、开关柜、电容器组、配电变压器等组成。

在选用设备时应考虑设备的质量、技术水平和可靠性等因素。

主接线柜：依据变电站的规模和负荷需求确定主接线柜的个数和容量，保证其能对变电站主进线进行分配。

开关柜：根据变电站的用电情况和所需保护控制功能选用。

一般采用 SF6 绝缘开关柜。

电容器组：安装在变电站中，用于调节电压。

配电变压器：用作变电站降压配电时的变压器，保证变电站内所有配电设备能够正常运行。

设计要点在 110KV 变电站的配电系统设计中，需要重点考虑以下几个方面：1.多源自动切换系统多源自动切换系统能够在主电源发生故障或停电时实现切换，保证供电不中断。

2.双电源供电系统双电源供电系统可以由两个互为备份的配电系统组成，保证当一个配电系统出现故障时，另外一个系统能够正常运行，保证供电稳定。

3.电力负荷调节系统电力负荷调节系统能根据变电站的负荷情况自动调整供电电源并进行负荷平衡，减轻变电站的负荷压力，提高供电的可靠性和稳定性。

4.主备用电源切换在变电站设计过程中，应考虑主备用电源的切换过程，以确保切换能够平稳地进行。

配置方案配置要点在 110KV 变电站的配置设计中，需要重点考虑以下几个方面：1.各种设备的配置应满足设计和安全要求，并应选择性价比更高的设备。

2.尽量采用先进的智能化设备，如智能高压断路器、智能线路保护器等，以提高运行的可靠性和自动化水平。

110kV变电站自动化系统设计随着现代电力系统的不断发展，变电站自动化已成为电力系统中的重要趋势。

110kV变电站作为电力系统中的重要组成部分，其自动化系统设计对于整个电力系统的稳定运行具有重要意义。

本文主要探讨了110kV变电站自动化系统设计的相关问题。

一、110kV变电站自动化系统设计概述变电站自动化系统是指通过综合运用计算机技术、通信技术、电力电子技术和自动化控制技术等，实现对变电站的高压设备、继电保护、测量仪表等设备的自动化控制和监测，提高电力系统的安全性和可靠性。

110kV变电站自动化系统设计主要是针对变电站的各项功能进行优化和自动化设计，包括数据采集、数据处理、设备控制、远方调度等功能。

二、110kV变电站自动化系统设计方案1、系统结构110kV变电站自动化系统主要由站控层、间隔层和网络层组成。

站控层是整个系统的核心，主要负责数据采集、处理、显示和远方调度等功能；间隔层主要包括各设备的继电保护、测量仪表等；网络层负责数据的传输和通信。

2、数据采集和处理数据采集是变电站自动化的基础，通过各种传感器、仪表等设备采集站内设备的电流、电压、功率因数等参数。

数据处理主要是对采集的数据进行预处理、分析和存储，为其他功能提供数据支持。

3、设备控制和远方调度设备控制是通过对设备的自动化控制实现远程操作，减少人工干预，提高效率。

远方调度是指通过调度中心对变电站进行远程监控和控制，实现电力系统的优化运行。

4、通信网络设计通信网络是变电站自动化的关键，其设计应考虑可靠性和扩展性。

一般采用以太网作为通信网络，可以实现高速数据传输和多个设备的连接。

三、110kV变电站自动化系统设计的注意事项1、可靠性：变电站是电力系统的关键节点，其自动化系统的设计应优先考虑可靠性，避免因设备故障或通信中断导致的影响。

2、安全性：自动化系统涉及到电力系统的控制和监测，因此安全性是必须考虑的问题。

在设计过程中应采取必要的安全措施，如数据加密、权限管理等。

110kV智能化变电站设计摘要：随着电力工程建设规模的逐渐扩大，智能变电站建设过程中出现的问题逐渐增多，所以，必须不断增强智能变电站技术的研究，从而满足智能电网系统的智能变电站更高层次的运用需求，推动智能电网的迅速发展。

关键词：110kV；智能变电站；设计1 110kV智能变电站设计1.1 关于智能化一次设备的选择在110kV 智能变电站设计中，要重视智能化一次设备的选用。

对于110kV主变的任何一侧，应采用电子式的互感器。

无源电子式互感器的特征与作用是所有互感器中最为强大的一种。

以光电式的电流互感器为例，其主要运用法拉第磁光效应原理，线性偏振光的偏振方向在经过磁场环境介质时，会发生变化，此时的旋转角为：θ=V•Hdl（1）式中：V为光学材料维尔德常数；H为磁场强度；dl为光线所要通过的路径。

同时，如果设计的光路是一种闭合回路，依据物理全电流原理可依据计算得出：θ=V•Hdl=Vi（t）（2）在测量出法拉第旋转角时，可通过式（2），计算磁场强度，然后计算磁场电流。

此种智能化一次设备具备强大的电磁兼容性能，无需向传感头提供电源，且还应选用光通信信号进行输出。

智能终端可作为一次设备的智能化接口，实现智能设备基本功能。

1.2 采样就地数字化的设计通常选择电子式互感器结合常规互感器的方式设计110kV智能变电站的采样就地数字化，并使其成为一个单元，从而满足采样就地数字化要求。

体积小、线性度好等是电子式互感器的优势，因此其可防止传统互感器绝缘油爆炸等高危问题，减少金属材料的使用。

1.3 相关网络构架方案在设计网络构架时，应采用传输速率超过100Mb/s的高度以太网，且还需确保全部设备都有专属的通信接口。

同时，规约必须是基于IEC61850的。

网络构建逻辑作用主要由过程层、站控层、间隔层构成。

其中，单星型是站控层网络拓扑设计时常采用的结构，然后利用一些交换设备来建设站控层单以太网。

同时，采样数据网、GOOSE 网共同构成了过程层，虽然其在物理上相互独立，但拓扑结构与站控层均为星型。

110kV智能变电站电气主回路设计开题报告一、选题背景和意义变电站是连接输电线路和配电网的重要基础设施，其中电气主回路是变电站的核心组成部分。

传统的电气主回路设计通常采用手动控制和巡视，存在工作效率低下、安全性差等问题。

而随着信息技术的不断发展，智能化技术已经开始在电力系统中得到广泛应用。

因此，设计一种智能化的电气主回路系统，能够提高变电站的自动化程度，有效地提高工作效率和安全性。

二、研究内容和方法本设计的主要内容是设计一种110kV智能变电站电气主回路。

集成控制、保护、监测和通信四大功能，实现全自动化控制。

通过采用现代化的传感器设备和智能算法技术，实现在变电站电气主回路系统中的高精度的测量、监控、保护和通讯等功能。

设计方法上，将采用基于PLC的控制器，实现自动化控制；集成互感器、电流互感器、电流传感器、电压传感器、电能计量设备等传感器设备，实现测量、检测及电力信号采集等功能；在通讯功能上，选用物联网技术，实现设备之间的数据传输和信息交换。

三、设计重点和难点1.电气主回路控制设计：设计自动控制程序，分析控制逻辑和功能，实现控制系统的高效运行。

2.传感器设备的集成和优化：实现传感器的互相协调和联合工作，提高系统的监控、保护和通讯能力。

3.安全和可靠性考虑：根据国家电力安规和变电站实际情况制定安全规程和安全措施，保证系统的安全性和可靠性。

四、预期目标和意义本设计将设计出一种110kV智能变电站电气主回路，能够实现高效的自动化控制和传感器设备的联合，提高系统的监控、保护和通讯能力。

减少了手动操作的依赖，提高了安全性和可靠性，提高了变电站的运行效率，并且具有普适性和推广性，为电力系统的智能化建设提供了有力保障。

110kV何桥变电站智能化方案设计的开题报告标题：110kV何桥变电站智能化方案设计的开题报告一、选题背景随着电力行业的快速发展和智能化技术的不断进步，智能化电力变电站已成为电力行业的发展趋势。

110kV何桥变电站是我国电力行业中重要的变电站之一，其智能化建设对于提高变电站的安全稳定运行、优化电网质量、加强信息化管理等具有重要意义。

本课题旨在对110kV何桥变电站进行智能化改造，设计一套能够实现变电站自动化控制、状态监测、故障预警和数据分析的智能化方案。

二、研究内容和目的1. 研究变电站智能化的概念、发展趋势和意义。

2. 分析110kV何桥变电站现有系统，总结其中存在的问题和需要改进的方面。

3. 设计变电站智能化方案，包括智能化控制、状态监测、故障预警和数据分析，并确定相关技术和设备。

4. 编写智能化方案实施计划和投资预算。

5. 实现智能化方案，并进行试运行和调试。

6. 对智能化方案的实施效果进行评估和分析，提出改进意见和建议。

三、研究方法1. 通过文献调研和实地调查，了解智能化电力变电站的相关技术、设备和普及情况，分析其发展趋势和意义，以及存在的问题和需要改进的方面。

2. 通过对现有系统的分析和调研，了解变电站的运行情况和存在的问题，确定需要改进和完善的方面。

3. 根据变电站的具体情况和需要，选择相应的技术和设备，设计智能化方案，包括智能化控制、状态监测、故障预警和数据分析等。

4. 利用相关软件和工具实现智能化方案，并进行试运行和调试。

5. 对智能化方案的实施效果进行评估和分析，提出改进意见和建议。

四、预期成果1. 实现110kV何桥变电站的智能化升级，提高其安全稳定运行和管理水平。

2. 确定智能化方案实施计划和投资预算，为变电站智能化升级提供技术和经济方面的保障。

3. 对智能化方案的实施效果进行评估和分析，总结经验和教训，为其他变电站的智能化改造提供参考和借鉴。

110kV智能变电站继电保护的设计与应用研究摘要:随着电力电子技术?光电技术和通信技术的发展,电力系统原有的运行模式进行了改进,继电器保护技术得到了更多的应用,使得电力系统智能化?网络化程度越来越高?以110kV变电站为研究对象,介绍了智能变电站的技术背景,分析了将继电器保护应用到变电站的优势,研究智能变电站的构成和变电站继电保护装置配置方案的基本特点?基于IEC61850标准,从线路保护?主变保护和母线保护3个方面入手,重点分析了这3方面对于继电保护的配置要求,实现了继电保护装置在统一的标准平台上的配置方案设计?通过某110kV变电站继电保护实际的保护动作进行分析,表明该运用该配置方案的继电保护设备能够实现其功能,在发生故障时准确动作,验证了设计方案的可行性和正确性?关键词:智能变电站;继电保护;检测监控1.智能变电站概述智能变电站中直流控制回路以及部分保护逻辑回路均由GOOSE(通用面向对象的变电站事件)光纤网络实现,智能技术的应用,实现了二次回路的在线实时状态监测;合并单元技术有效减少了电流回路开路短路?多点接地和电压回路短路问题?将继电保护应用在智能变电站中,不仅仅满足在装备配置上和电力系统中基本的条件,更需要使得智能变电站和电网的运行更加高效?灵活?智能?数字化变电站和常规的变电站相比,在多个方面都具有更高的性能,能够使得网络通信方式在变电站中得到大量的采用?在数字化变电站中,所采用的网络通信协议一般为61850协议?在变电站中的继电保护装置建模的过程中采用这种协议,可以使得保护装置中的各类信号进行合理的传递和共享,提高了保护动作的效率和可靠性,降低了保护误动的概率?连续信号一般是有合并单元进行采集,主要包括的模拟量包括电流?油温?功率等数据[1],并通过通信管理机进行上送到主站?离散信号主要是0和1信号,通过数字变电站中的智能终端动作与一次设备,实现对一次设备的远程遥控?2.二次设备安全隔离原则2.1二次回路隔离措施比较目前,由于智能变电站二次回路实现数字化?信息化,常规变电站遵守的“明显电气断点”的安全措施原则不再适用?因此智能变电站二次回路的隔离方式主要分为数字隔离和物理隔离2种,其中,数字隔离包括退出接收?发送软压板和投入检修压板2种方法,物理隔离主要是断开光链路和退出智能终端出口硬压板?2.2继电保护系统整体功能原则基于电气设施故障特点配置继电保护系统?根据110kV智能变电站的网络化特征,继电保护系统也必须具备这一特点,能够实时采集电气设施的相关数据并对其运行状态进行监控,再根据所搜集的数据和监控的运行状态来判断所发生故障的电气设施及其位置,进而对故障情况进行迅速处置?3.智能变电站继电保护配置方案3.1110kV及以下电压等级线路保护配置对于110kV及以下电压等级的变电站,通常是主保护和后备保护相结合的配置形式,一般情况下,主保护为双套配置,还需保证线路保护和MU配置相匹配?智能终端处只需要一套装置,但要保证使用单独网络将终端与两主变保护连接?在该配置方案中,采样信号为本间隔MU母线电压?为了防止出现网络间隔而导致延时,所以在系统采样时,将通过间隔保护对电压?电流交叉组合?但是在线路保护中出现多个间隔情况时,会限制母线MU的输入和输出?因此使用SV网络采集电压信号,既可以降低网络延时,而且也节约了网络内部大量的输入输出口,是最佳选择?3.2过程层?变电站相关的电气设备及传感器都在过程层中,通过过程层可对一次设备进行测控,实现一次设备的数字化和智能化,主要有采样电气量数据?执行间隔层指令等功能?过程层的保护功能是通过直接采样和直接跳闸来实现的,采样信号?跳闸信号可以利用P2P的通讯方式在过程层智能终端之间进行互相传输?一次设备主要包括主变压器110kV气体绝缘金属封闭开关设备?主变压器110kV开关柜?110kV线路气体绝缘金属封闭开关设备?75kV间隔开关和10kV间隔开关?4.智能变电站不停电保护校验安全措施4.1110kV智能变电站不停电线路保护更换后要对涉及的相关回路进行传室,模拟站内一?二次设备均处于正常运行情况下的各项检修工作,有效验证了不停电检修方案的可行性?为进一步验证智能变电站继电保护不停电校验方案,2019年8月,在该110kV智能变电站对251更德线?256更都线扩建接入母线差动保护期间,模拟了更都线线路保护不停电在线校验工作,验证了智能化变电站继电保护不停电在线校验安全措施的可靠性?4.2双重化主变保护配置当接线方式为双母线接线形式时,不同电压等级侧的智能终?合并单元采用双配套装置,即双重化保护保护配置?为了实现非电量保护从而实现非电量时延,采用直接电缆跳闸的方式所示为双重主变保护配置方案,为了使每套装置都实现主保护和后备保护?各电压等级侧配置符合双重化标准,所以配置了双重化标准的变压器?与单套配置保护类似,对主单元和子单元进行分布式保护,利用断路器通过直接采样直接跳闸的方式实现主变保护,通过GOOSE网络对故障指令进行快速传输,传达至过程层?4.3技术需要新一代智能变电站站域保护控制系统运行过程中,通常需接入大量断路器,负责全面收集数据信息,以便做到不同间隔的保护计算?新一代智能变电站站域保护控制系统对技术存在较高需求,这种需求主要体现在实时性?数据流量?存储容量三个方面,具体需求如下?(1)实时性需要?考虑到继电保护通用技术条件实际需求,系统装置完整动作时长应需控制在40ms内?该时间由智能终端动作时间?保护到智能终端传输时间?保护装置动作时间?合并单元到保护传输时间?合并单元采样延时组成?由于系统集成了多个模块,各软件的实时性也会直接影响站域保护效果,因此系统动作时间需不超过30ms?因此,系统配置了由30个软件模块组成的站域保护控制系统,并保证了每个模块的动作时间均控制在1ms内,包括备用电源自动投入模块2个?集中式减载模块2个?10kV简易母线模块2个?失灵保护模块3个?110kV线路后备保护模块13个?(2)数据流量需求?以每帧1个ASDU?典型80点/周波采样实施精准计算,确定各帧数据长度?合并单元流量各为169~226byte?5408000~7232000bit,因此可确定每个间隔流量最大值为7.23Mbit?结束语:随着科技进步和智能化技术的日臻完善,智能变电站也逐步发展并因其经济技术优势而得到广泛应用?继电保护系统是110kV智能变电站的重要组成部分,关系到智能变电站能否正常运行?根据110kV智能变电站具体特点进行继电保护系统的设计,对于智能变电站实现安全高效运行具有重要的研究意义和实用价值参考文献:[1]王蔚.智能变电站设计中二次继电保护稳定控制系统的应用分析[J].科技风,2017(24):189.[2]吉龙军.110kV智能变电站继电保护研究与设计[D].兰州理工大学,2017.[3]管文明.智能变电站继电保护在线监测系统设计与应用[J].通讯世界,2017(17):118-119.[4]许新锋.二次继电保护稳定控制系统在智能变电站的应用设计[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2017(06):162-163.[5]申雪娜.姚村110kV智能变电站继电保护系统的设计及应用研究[D].华北电力大学,2017.。