【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)電力體制不斷完善，電力事業(yè)持續(xù)發(fā)展。優(yōu)化電力系統(tǒng)特別是對(duì)變電站系統(tǒng)的優(yōu)化，能夠提高電能效應(yīng)、保障運(yùn)行安全、增加經(jīng)濟(jì)效益?；趦?yōu)化變電站系統(tǒng)的重要性，本文介紹了110KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀和優(yōu)化二次系統(tǒng)的意義，從優(yōu)化互感器、打印機(jī)、間隔層和變電站的電壓無(wú)功優(yōu)化等方面，提出了變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略，以期提高110KV變電站的運(yùn)行效率和工作質(zhì)量，提升電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效益。減少能源浪費(fèi)，加快建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的進(jìn)程。

【關(guān)鍵詞】110KV變電站；綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；二次系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

引言

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動(dòng)了社會(huì)不斷進(jìn)步，電能在人類生活和生產(chǎn)中的作用日益顯著，人們對(duì)輸電系統(tǒng)的要求也隨之不斷提高。這要求電力企業(yè)要不斷完善運(yùn)營(yíng)模式，確保電壓輸出質(zhì)量，減少無(wú)功不足和分布情況對(duì)電壓質(zhì)量的影響[1]，不斷提高電網(wǎng)輸送電能的能力。對(duì)110KV變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠幫助二次系統(tǒng)充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，幫助電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

一、110KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)狀和優(yōu)化二次系統(tǒng)的意義

110KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)基于綜合計(jì)算機(jī)自動(dòng)化技術(shù)、信息信號(hào)處理技術(shù)和電子通信技術(shù)的自動(dòng)化系統(tǒng)，借助測(cè)量?jī)x、信號(hào)處理器和自動(dòng)安全裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站系統(tǒng)的監(jiān)控、調(diào)控、測(cè)量和保護(hù)[2]，從整體上實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。下圖是自動(dòng)化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。

110KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)還存在一些問(wèn)題，首先國(guó)家對(duì)110KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的管理缺乏統(tǒng)一的指導(dǎo)規(guī)范；其次二次系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜還缺乏有效的自我管理和檢測(cè)能力，運(yùn)行安全缺乏保障；而且電纜數(shù)量很大，加大了電壓和電流的互感器負(fù)荷量，多余的設(shè)備配置使占地面積增加；最后變電站的二次系統(tǒng)有自動(dòng)調(diào)控能力不足和協(xié)調(diào)各運(yùn)行環(huán)節(jié)的能力差的弱點(diǎn)，比較容易受到外界干擾。

110KV變電站二次系統(tǒng)也就是變電站二次設(shè)備的優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)保護(hù)、通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)化設(shè)備的優(yōu)化，增強(qiáng)對(duì)二次系統(tǒng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的管理能力，使電力輸送過(guò)程更加穩(wěn)定，電能質(zhì)量更高，滿足當(dāng)今社會(huì)日益膨脹的用電需求。當(dāng)前110KV變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)管理之中，使變電站高校、可靠的運(yùn)行，對(duì)變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠減少變電站的資金投入，使變電站的監(jiān)控和控制能力顯著提升。

二、110KV變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略

1.對(duì)互感器裝置的優(yōu)化

電子互感器具有體型小、重量輕和安全性高的特點(diǎn)，而且對(duì)電磁干擾有著顯著的抵御能力，電子互感器還有無(wú)磁飽的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用電子互感器能在配置之間實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)。對(duì)互感器配置的優(yōu)化，可以通過(guò)獨(dú)立繞組增強(qiáng)雙重保護(hù)的安全系數(shù)，對(duì)相鄰裝置采用分別保護(hù)的合并單元采樣值，使他們分別擁有各自單獨(dú)的電流、電壓互感器。對(duì)具有保護(hù)功能的裝置采用二次繞組，使用一個(gè)二次繞組完成測(cè)量和記錄工作，特?fù)Q主變壓的高壓測(cè)套管電流互感器。優(yōu)化后的互感器能夠減少互感器的繞組數(shù)量降低投資成本，還能增強(qiáng)變壓器的運(yùn)行時(shí)間，通過(guò)對(duì)二次線圈的減少和合并能夠減少施工電纜量，從而增加利潤(rùn)。

2.對(duì)打印機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化

變壓器的打印機(jī)是用來(lái)記錄保護(hù)裝置、自動(dòng)化裝置、故障錄播監(jiān)控裝置的配備設(shè)備，由于這些裝置數(shù)量巨大，導(dǎo)致打印機(jī)有著數(shù)量多、接口復(fù)雜的特點(diǎn)，對(duì)打印機(jī)運(yùn)行管理和維護(hù)造成了困難。對(duì)于變電站打印機(jī)的優(yōu)化可以通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)，對(duì)數(shù)目巨大種類繁多的打印機(jī)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一配置和集中管理，實(shí)現(xiàn)眾多裝置共用一臺(tái)打印機(jī)完成打印需求，這樣能夠使打印機(jī)的管理和維護(hù)工作更加順利，打印機(jī)運(yùn)行更加順暢，為配電站減少配置投資和維修需要的人力財(cái)力。

3.對(duì)110KV間隔層的優(yōu)化

在110KV變電站二次系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，可以取消110KV間隔層的交換機(jī)，縮減過(guò)程網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行內(nèi)橋加線變粗接線，簡(jiǎn)化組網(wǎng)設(shè)置，使用一臺(tái)交換機(jī)管理110KV間隔層，對(duì)各個(gè)部分配置對(duì)應(yīng)的連接端口。這種優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠簡(jiǎn)化間隔層的結(jié)構(gòu)，不僅減少光纜投入，還能減小施工、維修的難度，降低工作量。

4.變電站的電壓無(wú)功優(yōu)化

變電站的電壓無(wú)功優(yōu)化可以通過(guò)調(diào)整負(fù)載變壓器分別與接頭開(kāi)關(guān)和投切并聯(lián)電容器組實(shí)現(xiàn)[4]。目前110KV變電站的電壓無(wú)功優(yōu)化目標(biāo)是，實(shí)現(xiàn)低壓側(cè)母線電壓和主變高壓側(cè)注入的無(wú)功，變電站的電壓無(wú)功優(yōu)化方式不同，所對(duì)應(yīng)的優(yōu)化控制目標(biāo)也不一樣，但是整體目標(biāo)是為了提高電壓質(zhì)量、減少損耗，使變壓器和電容器的分接頭次數(shù)減少?；谶@種控制目標(biāo)，110KV變電站的電壓無(wú)功優(yōu)化措施就是通過(guò)控制電容器組投切，調(diào)整負(fù)載調(diào)壓變壓器的分接頭，調(diào)節(jié)母線上運(yùn)行中不穩(wěn)定的電壓，控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，與此同時(shí)，考慮到設(shè)備的使用壽命，對(duì)于電容器組投切和負(fù)載調(diào)壓變壓器的分接頭的調(diào)節(jié)，要考慮到調(diào)節(jié)次數(shù)和頻率對(duì)電壓無(wú)功優(yōu)化的影響。

對(duì)變電站電壓無(wú)功優(yōu)化設(shè)計(jì)主要包括：構(gòu)建科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，在預(yù)算中分段劃分負(fù)荷，根據(jù)結(jié)果實(shí)現(xiàn)持續(xù)優(yōu)化，根據(jù)已經(jīng)制定的優(yōu)化結(jié)構(gòu)，制定點(diǎn)電站電壓無(wú)功優(yōu)化整體方案。首先，科學(xué)的數(shù)學(xué)模型要以降低電能損耗，延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行期限為目標(biāo)，將目標(biāo)函數(shù)設(shè)為變電站系統(tǒng)的電能損耗，綜合考慮點(diǎn)啊低壓側(cè)母線的電壓質(zhì)量和設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)頻率，綜合控制對(duì)電容器投切的調(diào)節(jié)和對(duì)負(fù)載變壓器分級(jí)頭的調(diào)節(jié)。其次，要采取將負(fù)荷分段的策略，優(yōu)化目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)負(fù)荷間離散型最小化，要通過(guò)持續(xù)調(diào)節(jié)找到最優(yōu)方案。

綜上所述，變電站二次系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)主要是基于綜合自動(dòng)化技術(shù)，在經(jīng)過(guò)持續(xù)的改進(jìn)中不斷完善，采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)能夠監(jiān)控變電站的各個(gè)設(shè)備和運(yùn)行環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行中的測(cè)量、控制和保護(hù)工作，對(duì)于變電站無(wú)功功率的優(yōu)化，有助于提高變電站的電能質(zhì)量，提高輸電的穩(wěn)定性和安全性，對(duì)二次系統(tǒng)中設(shè)備的優(yōu)化，能夠簡(jiǎn)化操作流程，降低運(yùn)行成功，減少工作量，減少人力、物力和財(cái)力投入，提高110KV變電站的運(yùn)行效率和工作質(zhì)量，從而提升電網(wǎng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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