智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文
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1.1保護(hù)配置
保護(hù)配置主要從變壓器保護(hù)、線路保護(hù)以及母線保護(hù)三個(gè)方面進(jìn)行。在進(jìn)行線路保護(hù)時(shí)要注意提高采樣值差量和暫態(tài)量的速度。在進(jìn)行變壓器保護(hù)時(shí)要注意勵(lì)磁涌流的影響，通常會(huì)采用廣義瞬時(shí)功率保護(hù)原理來輔助差動(dòng)保護(hù)。這兩點(diǎn)都是易于實(shí)現(xiàn)的主保護(hù)原理。廣域后備保護(hù)系統(tǒng)由于其具有智能決策功能，可以在進(jìn)行后背保護(hù)在線整定時(shí)集中全網(wǎng)信息，利用最少的通信量最快的數(shù)據(jù)更新速度完成決策工作。智能變電站二次系統(tǒng)在進(jìn)行保護(hù)時(shí)簡(jiǎn)化了原來的布線，將主保護(hù)功能由原集控室下放到設(shè)備單元內(nèi)，使通信網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)減輕。并利用集中式母線保護(hù)和具有主站的分布式差動(dòng)來實(shí)現(xiàn)母線主保護(hù)。
1.2通信配置
在通信配置這一方面，智能變電站與傳統(tǒng)變電站的差別不大，但是就其發(fā)展而言，數(shù)據(jù)的更快速的傳播與數(shù)據(jù)量的加大會(huì)對(duì)通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3計(jì)量配置采用三態(tài)數(shù)據(jù)為預(yù)處理數(shù)據(jù)的計(jì)量模塊，進(jìn)行誤差量溯源實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)和遠(yuǎn)程檢驗(yàn)。根據(jù)計(jì)量模塊所具有的通信優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)變電站與大用戶之間的互動(dòng)，進(jìn)行信息采集與資源的優(yōu)化配置，促進(jìn)各個(gè)智能化電網(wǎng)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)行。
2智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及應(yīng)用
2.1系統(tǒng)構(gòu)成
過程層、間隔層、站控層是變電站二次系統(tǒng)在功能邏輯方面的劃分。其中站控層對(duì)間隔層以及過程層起到一個(gè)全面監(jiān)測(cè)與管理的作用。其主要構(gòu)成是操作員站、主機(jī)、保護(hù)故障信息子站、遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置、功能站。間隔層具有獨(dú)立運(yùn)作的能力，能夠在沒有網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)下或是站控層失效的狀態(tài)下獨(dú)立完成監(jiān)控，由測(cè)量、保護(hù)、錄波、相量測(cè)量等組成。過程層主要進(jìn)行采集電氣量、監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及執(zhí)行控制命令的工作，由合并單元、互感器、智能終端構(gòu)成。
2.2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
過程網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是電壓等級(jí)。主要的網(wǎng)絡(luò)形式有雙星形、單星形、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)等。通常要依據(jù)不同電壓等級(jí)和電氣一次主接線配置不同的網(wǎng)絡(luò)形式。單套配置的保護(hù)及安全自動(dòng)裝置、測(cè)控裝置要采用相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)接口控制器同時(shí)接入兩套不同的過程層網(wǎng)絡(luò)。雙重化配置的保護(hù)及安全自動(dòng)裝置應(yīng)分別接入不同的過程層網(wǎng)絡(luò)。單星形以太網(wǎng)絡(luò)適合用于110KV變電站站控層、間隔層網(wǎng)絡(luò)。雙重化星形以太網(wǎng)絡(luò)適合用于220KV及以上變電站站控層、間隔層網(wǎng)絡(luò)?？紤]到變電站網(wǎng)絡(luò)安全方面以及運(yùn)行維護(hù)。智能變電站，特別是高電壓等級(jí)、聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的變電站，在兼顧網(wǎng)絡(luò)跳閘方式的同時(shí)仍保留直采直跳的方式。
2.3二次系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則
本文以220KV變電站為例，分析站控層設(shè)備的配置。遠(yuǎn)動(dòng)通信裝置與主機(jī)均采用雙套配置，無人值班變電站主機(jī)可兼操作員工作站和工程師站。保護(hù)及故障信息子站與變電站系統(tǒng)共享信息采集，無需獨(dú)立配置。
1）網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備配置需按一定原則進(jìn)行。特別是交換機(jī)的端口數(shù)量一定要符合工程規(guī)模需求，端口規(guī)格在100M~1000M范圍內(nèi)。兩臺(tái)智能電子設(shè)備所接的數(shù)據(jù)傳輸路由要控制在4個(gè)交換機(jī)以內(nèi)。每臺(tái)交換機(jī)的光纖接入量要控制在16對(duì)以內(nèi)。由于網(wǎng)絡(luò)式數(shù)據(jù)連接中交換機(jī)起到重要的作用，為保證智能變電站的安全運(yùn)行，交換機(jī)必須保證安全穩(wěn)定，避免故障的發(fā)生。
2）應(yīng)對(duì)獨(dú)立配置的隔層設(shè)備測(cè)控裝置進(jìn)行單套配置，采用保護(hù)測(cè)控一體化裝置對(duì)110KV及以下電壓等級(jí)進(jìn)行配置，采用保護(hù)測(cè)控一體化裝置對(duì)繼電保護(hù)就地安裝的220KV電壓等級(jí)進(jìn)行配置。繼電保護(hù)裝置的配置原則與常規(guī)變電站一致，220KV變電站故障錄波及網(wǎng)絡(luò)分析記錄裝置按照電壓等級(jí)分別配置，統(tǒng)一配置110KV及以下變電站，單獨(dú)配置主變壓器。
3）過程層的配置。對(duì)于110KV及以上主變壓器本體配置單套的智能終端，對(duì)于采用開關(guān)柜布置的66KV及以下配電裝置無需配置智能終端。在配電裝置場(chǎng)地智能組件柜中分散布置智能終端。
4）合并單元的配置。110KV及以下電壓等級(jí)各間隔單套配置，雙重化保護(hù)的主變各側(cè)冗余配置，同一間隔內(nèi)電壓互感器和電流互感器合用一個(gè)合并單元。
3結(jié)束語
綜上所述，智能變電站的發(fā)展、變革以及建設(shè)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)展完善的基礎(chǔ)。智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的不斷發(fā)展優(yōu)化會(huì)促進(jìn)智能變電站作用及優(yōu)勢(shì)的更好的發(fā)揮。針對(duì)我國智能化變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)原則，其應(yīng)用發(fā)展道路一定會(huì)更廣闊。
作者：黃蘭芝 單位：國網(wǎng)菏澤供電公司
