本文主要通過(guò)對(duì)1座110kV智能化變電站的改造對(duì)變電站內(nèi)的一二次設(shè)備智能化改造應(yīng)用以及工程建設(shè)進(jìn)行了分析，為今后智能化變電站的改造提供了技術(shù)交流基礎(chǔ)

一、智能化變電站工程總體技術(shù)情況

（一）110kV智能變電站的智能化改造要采用大量新設(shè)備新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全站通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化。其中110kV系統(tǒng)和主變系統(tǒng)采用光電和電子CT、PT， SV網(wǎng)、GOOSE網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)采樣和網(wǎng)絡(luò)跳閘。

（二）主變監(jiān)控智能化，具有有載分接開(kāi)關(guān)數(shù)字化測(cè)控、頂層油溫雙重監(jiān)測(cè)、繞組油溫檢測(cè)、油中溶解氣體分析監(jiān)測(cè)、本體油中含水量監(jiān)測(cè)等在線監(jiān)測(cè)功能。主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.油氣監(jiān)測(cè)裝置UDM-501-E連續(xù)在線監(jiān)測(cè)變壓器油中氫氣(H2)、甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）、一氧化碳（CO）以及二氧化碳（CO2）七種氣體綜合濃度和變化趨勢(shì)，當(dāng)溶解氣體和微水含量或產(chǎn)生速率超過(guò)設(shè)定值時(shí)起動(dòng)報(bào)警并由UDM-501-E發(fā)送給狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及調(diào)度端，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)分析變壓器內(nèi)部的異常和故障發(fā)展趨勢(shì)，以保證變壓器的安全可靠運(yùn)行。

2.智能組件UDM-501-D根據(jù)頂層油溫和繞組溫度的監(jiān)測(cè)結(jié)果并向后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)上送數(shù)據(jù)。

3.主變本體智能終端PRS7741實(shí)時(shí)采集上送主變本體信號(hào)、變壓器分接開(kāi)關(guān)檔位、110kV中性點(diǎn)刀閘、311-4刀閘位置等遙信信息，接收主變本體保護(hù)動(dòng)作信息出口跳各側(cè)開(kāi)關(guān)；接受上級(jí)調(diào)度或當(dāng)?shù)乇O(jiān)控后臺(tái)指令調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)檔位、進(jìn)行刀閘遙控操作，從而完成對(duì)主變區(qū)域設(shè)備的智能自動(dòng)控制，真正做到無(wú)人值守，并且在任何情況下都可以從主控室人工接管對(duì)電氣設(shè)備的就地控制。

4.變壓器110kV中性點(diǎn)零序電流互感器和間隙電流互感器采用雙AD技術(shù)，通過(guò)電流合并單元實(shí)時(shí)采集主變110kV中性點(diǎn)零序電流互感器、間隙電流互感器信號(hào)，并通過(guò)光纜上傳主變保護(hù)裝置。

（三）NS851金屬氧化物避雷器絕緣在線監(jiān)測(cè)裝置適用于各電壓等級(jí)金屬氧化物避雷器（MOA）的絕緣狀況在線監(jiān)測(cè)。NS851 裝置通過(guò)測(cè)量流經(jīng)避雷器全電流和系統(tǒng)電壓，分析得出避雷器的阻性電流及有功損耗，有效反映避雷器的健康指數(shù)。配套的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)利用基于“瀏覽器/服務(wù)器”方式，極為方便用戶隨時(shí)查看在線設(shè)備的狀態(tài)，對(duì)于不安全的情況可以隨時(shí)排除。

（四）智能化變電站改造需要安裝一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一套，通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)軟件可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展現(xiàn)、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表管理、報(bào)警、通信狀態(tài)一覽等功能。

（五）安裝站用電一體化電源系統(tǒng)一套，該系統(tǒng)主要由GZDW3 系列高頻開(kāi)關(guān)直流電源系統(tǒng)、IDC-300C直流電源監(jiān)控裝置(主監(jiān)控)、IJC-100C智能直流絕緣檢測(cè)裝置組成，實(shí)現(xiàn)站用電源的科學(xué)管理、自動(dòng)調(diào)整、實(shí)時(shí)監(jiān)控、信息上送等智能化監(jiān)控功能。

GZDW3系列高頻開(kāi)關(guān)直流電源系統(tǒng)作為新型無(wú)人值守不間斷直流電源系統(tǒng)，主要用于對(duì)蓄電池進(jìn)行科學(xué)的管理和維護(hù)，以及給信號(hào)設(shè)備、保護(hù)、自動(dòng)裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器分、合閘操作提供直流電源。工作原理簡(jiǎn)述如下：1.兩路主、從熱備份市電經(jīng)自動(dòng)互換裝置及防雷系統(tǒng)分別給智能高頻開(kāi)關(guān)電源模塊提供三相交流電源；2.充電模塊在監(jiān)控裝置的智能程序監(jiān)控下，將三相交流電轉(zhuǎn)換為符合蓄電池充電特性的可控直流電。一路給蓄電池進(jìn)行智能充電、浮充電；一路經(jīng)由動(dòng)力斷路器給合閘負(fù)荷供電；3.兩段母線時(shí)，當(dāng)任一母線段的蓄電池組需要核對(duì)性充放電試驗(yàn)時(shí)，將聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)合上，由另一母線段的充電裝置和蓄電池組給整個(gè)系統(tǒng)供電；4.蓄電池組在正常工作情況下，長(zhǎng)期運(yùn)行在浮充電狀態(tài)；A當(dāng)斷路器分、合閘時(shí)，由充電模塊及蓄電池組并聯(lián)提供瞬時(shí)分、合閘大電流。B當(dāng)交流斷電時(shí)，則所有用電負(fù)荷都由蓄電池供電；5.絕緣監(jiān)測(cè)可通過(guò)智能直流絕緣檢測(cè)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)；6.監(jiān)控裝置采用高性能、高速新型AVR 單片機(jī)，其通過(guò)交、直流采樣傳感器將系統(tǒng)的所有開(kāi)關(guān)量、模擬量采集后，經(jīng)計(jì)算進(jìn)行監(jiān)測(cè)與顯示，并通過(guò)監(jiān)控裝置對(duì)智能高頻開(kāi)關(guān)電源模塊進(jìn)行監(jiān)控，且根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置驅(qū)動(dòng)聲、光報(bào)警系統(tǒng)對(duì)異常情況進(jìn)行報(bào)警并記錄。同時(shí)，通過(guò)串行口與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)通信，組成綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

（六）3IJC-100C智能直流絕緣檢測(cè)裝置(主機(jī))用于直流母線接地電阻、支路接地電阻的檢測(cè)、報(bào)警以及故障記錄，實(shí)時(shí)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)母線電壓及正、負(fù)母線對(duì)地電壓，計(jì)算出母線接地電阻，并與設(shè)定的絕緣報(bào)警參數(shù)、瞬時(shí)接地報(bào)警參數(shù)、接地報(bào)警參數(shù)進(jìn)行比較，小于參數(shù)值則報(bào)警。如果接地電阻值小于絕緣降低報(bào)警值大于接地報(bào)警值，立即進(jìn)行絕緣降低報(bào)警。如果接地電阻值小于瞬時(shí)接地報(bào)警值，立即進(jìn)行瞬時(shí)接地報(bào)警。如果接地電阻值小于接地報(bào)警值持續(xù)3分鐘，則進(jìn)行接地報(bào)警。接地報(bào)警以后，如果支路巡檢方式設(shè)為自動(dòng)，且當(dāng)前不在連續(xù)支路巡檢或單支路巡檢狀態(tài)，則自動(dòng)進(jìn)入連續(xù)支路巡檢，檢測(cè)支路接地電阻。

（七）安裝一套變電站綜合運(yùn)行管理系統(tǒng)，集成站內(nèi)室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)、火災(zāi)報(bào)警、視頻監(jiān)視、脈沖電網(wǎng)等子系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)站內(nèi)煙霧、溫度、濕度、紅外、圖像等傳感器進(jìn)行綜合判斷，采用圖像處理、模式識(shí)別等技術(shù)并聯(lián)動(dòng)其它設(shè)備進(jìn)行智能處理。

（八）安裝五防系統(tǒng)一套，五防系統(tǒng)與后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)合用一臺(tái)工控機(jī)。

二、智能化變電站工程的整體技術(shù)意義

通過(guò)110kV智能化變電站的成功投運(yùn)，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)在電子互感器技術(shù)應(yīng)用研究、IEC61850標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用研究、網(wǎng)絡(luò)化二次設(shè)備和光纖網(wǎng)絡(luò)二次回路技術(shù)的應(yīng)用研究方面取得重大突破，必將為今后智能化變電站的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和檢修積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為電力企業(yè)全面開(kāi)展智能化變電站建設(shè)作出突出的貢獻(xiàn)，同時(shí)也為構(gòu)建以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的智能電網(wǎng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，具有重大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)意義！