110kV智能变电站的设计研究
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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智能变电站的设计研究
发表时间:2017-08-08T20:30:07.023Z 来源:《电力设备》2017年第11期作者:陈永菲
[导读] 摘要:作为坚强智能电网的重要支撑和基础,智能变电站是整个电网建设的重要组成部分。
(国网山西省电力公司晋中供电公司山西晋中 030600)
摘要:作为坚强智能电网的重要支撑和基础,智能变电站是整个电网建设的重要组成部分。
新一代智能变电站以“系统高度集中、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体”为目标,可以解决智能变电站安装复杂、建设周期长、运营维护困难、成本高等问题,是未来智能变电站及智能电网发展的方向。
因此,新一代智能变电站的建设具有非常重要的理论和现实意义。
本文对110kV智能变电站的设计和应用进行了研究。
关键词:110kV;智能变电站;设计研究
引言
智能变电站概念的提出,为变电站综合自动化发展遇到的问题带来了技术上的突破,同时智能变电站的资源和信息,有利于智能电网发展和进一步应用,满足可持续发展道路。
智能变电站作为综合化智能电网的重要环节,当前,我国智能变电站建设已经进入了试点启动阶段,已经有部分投入运营,其核心技术和研究成果,以及建设经验对整个电力行业的发展起着重要的作用。
一、智能变电站技术特征
智能变电站采用集成化、先进性、可靠性、环保节能的智能设备,配有间隔层、过程层和站控层。
通过网络通信平台,采用标准的数据和通信服务协议,实现变电站数据信息的采集、监测、保护和控制命令,并及时传达保护跳闸命令,分析和共享数据,实现智能化操作等。
其包含数据采集数字化、一二次设备网络化、分享数据标准化、应用高度协同化等主要技术特性。
第一,数据采集数字化。
智能变电站的优势在于可以就近采集和控制设备,其途径即运用电子式互感器,数据采集数字化使得一二次设备之间相互通信。
第二,一二次设备网络化。
一二次设备的网络化通过IEC61850标准通信体系的网络平台实现。
网络拓扑结构利用冗余技术可以实现整体通信,进而过程层把互感器采样的数据发送到测控、保护盒故障录波等二次设备,实现整个变电站的数据共享,利用光纤代替电缆,可提高变电站的建设效率和系统的可靠性。
第三,分享数据标准化。
利用同一的数据标准来建立数据,完成数据的互通有无;利用统一数据格式、统一号码存放在一起,再由统一的检索方式来读取,有效解决信息重复使用的问题。
第四,应用高度协同化。
应用高度协同化指的是高度协同各级应用,达到智能电网的控制运行要求。
通过建立全站统一的数据共享系统,使得子系统能够规范存取和访问调度系统信息,从而使变电站信息达到集约化管理、有序控制等要求。
在此平台上,各变电站和用户都可协同运行,各职能部门协调互助。
二、电气一次系统设计
1、开关智能设计
开关智能化设计采用独立向外进行数字通信的智能电子设备和在其上加装的智能操作箱,使开关能够实现智能控制和在线监测等功能。
110kV智能变电站智能开关设计按照统一的IEC61850国际标准开展研究,拟将智能终端和状态监控测量单元附加在常规一次设备上。
将IEC61850标准模型接口附加在原开关上,采用网络GOOSE形式进行数据上传,这些数据主要有设备状态信息以及接受和控制的命令,智能开关的设计在变电站中可当作过程层设备。
2、互感器智能配置
随着智能电网的发展,对智能变电站的可靠性及集成性要求越来越高。
传统互感器由于绝缘复杂、体积大、CT动态范围小、易饱和等缺点,已不适应电力系统向大容量、高电压等方面发展的需要。
电子式互感器体积小,性能优越,铁芯的减少避免了传统互感器易饱和、受电磁干扰的困扰,稳定性和安全性也大跨度的提高,适应电力工程的发展要求。
在110kV智能变电站的互感器设计方案中,将应用电子式互感器,通过采取电子式互感器加合并单元的方式将电压电流信息就地数字化采集。
电子式电流互感器按照原理可分为线圈式ECT、全光纤式ECT和磁光玻璃式ECT等。
3、系统继电保护设计
第一,主变压器保护方式。
主变压器保护配置将遵循双重化配置原则,每套保护既有主保护又有后备保护。
变压器各侧的合并单元也遵循双重化配置。
第二,线路保护方式。
线路可以采用单套保护,即保护测控一体化的RCS941微机装置,保护通过安装在线路上的组合ECVT获得电流。
4、变电站防雷接地设计
根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T620-1997和国标《高压架空线路和发电厂、变电站环境污区分级及外绝缘选择标准》GB/T16434-1996有关规定进行设计110kV智能变电站的防雷接地系统。
三、电气二次系统设计
智能变电站的二次设备在功能上存在重复设置以及设备重复配置,因此有必要对二次设备进行功能、设备的整合,减小运行成本,降低检修保养的工作量,有利于推进智能变电站的建设。
基于IEC61850标准,110kV智能变电站将二次设备的测量、监控、保护等功能一体化,通过这种结构设置可以优化资源配置、避免信息重复采样、节省二次系统造价和运行成本,进而提高电力系统效率及自动化程度。
第一,110kV保护测控计量一体化的优化整合。
110kV智能变电站拟将采用测控装置、保护装置、计量装置等设备组成变电站的间隔层设备,利用传感器实时采集过程层的电气量,对采集的信息进行分析和处理,同时将其传送到站控层,并接受站控层的命令。
一体化的测控计量装置可以节省设备数量、光缆、空间和简化二次设备架构,为此110kV智能变电站110kV线路设计中参照此模式进行设计。
在线路设计中,采用集成装置,无需单独配置,通过地下铺设的方式节省占用空间,缓解大量设备带来的隐患。
主流设备厂家均采用独立的CPU及插件来设计装置的测量、控制、保护等功能,与此同时共用电源插件和输入、输出接口。
第二,智能终端和合并模块的优化配置。
智能变电站的终端监测记录断路器的位置、设备状态等信息,执行GOOSE网络下发的测控、保护指令。
合并单元独立出来,和传感器形成一个整体,通过点对点或者网络传输的方式进行输送,主要处理电流和电压数据。
110kV智能变电站将两个部分单独配置并安装在同一个控制柜里,针对110kV及以下电压可以采用单独配置,而对高于220kV的电压考虑空间、成本等因素,采用一体化的配置。
针对形成一体化的装置需要采用两个功能独立的CPU进行实时处理。
智能变电站通过对二次端设备进行优化,优化后电缆及施工现场工作量大大减少,只需要很少的电缆及电源的接线就可以开展现场工作,工作任务的简化极大的缩短了项目工期,精简了人员配置以及降低了项目的成本。
二次设备优化后
减小了系统运行维护的工作量,简化了网络结构,满足了安全可靠和可施工性的条件。
结束语
智能变电站摒弃了传统厂商各自为准的弊端,统一设备间通信,采用数字化光纤技术取代传统的电缆,大大简化了系统内外部连接,提高了工作效率。
本设计在传统智能变电站设计的基础上,融入新一代智能站的设计思路。
但限于作者设计水平,本设计方案距离理想的新一代智能站仍有很大差距。
希望本文能够为从事变电站、智能变电站方面的设计工作者,给予一定的提示和启发。
参考文献
[1]曹俊琳.杭州地区110kV智能变电站的设计方案及应用研究[D].华北电力大学,2015.
[2]赵娟娟.110kV龙华3C绿色智能变电站建设工程项目可行性研究[D].昆明理工大学,2015.
[3]盛晓云.浩村110kV新一代智能变电站典型设计方案研究[D].华北电力大学(北京),2016.。