李滬明

摘? ?要：在現(xiàn)代生活中，電力能源對(duì)人們的重要性越來越高，不論是工作上還是生活上，所以我國(guó)一直在加深對(duì)電力系統(tǒng)的研究，這樣做的目的是能夠使電力系統(tǒng)從安全性和穩(wěn)定性兩個(gè)方面都能得到提升。而智能變電站的建設(shè)工作則對(duì)我國(guó)電力輸出方面有著不可替代的積極作用，它能通過數(shù)字化處理傳統(tǒng)變電站的電量和信息量。為了使智能變電站的工作效率得到進(jìn)一步的提升，就要通過先進(jìn)的技術(shù)使繼電保護(hù)和自動(dòng)化系統(tǒng)一直提升，才能將智能變電站的作用發(fā)揮到極致。

關(guān)鍵詞：110kV? 變電站? 繼電保護(hù)? 自動(dòng)化系統(tǒng)? 設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）01（b）-0020-02

1? 110kV變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹

1.1 變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

變電站系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用分布式構(gòu)成，如圖1所示。監(jiān)控主機(jī)外圍電路由GPS通訊電路、人機(jī)對(duì)話窗口、數(shù)據(jù)采集、傳輸接口電路等組成。這種架構(gòu)采用“面向?qū)ο蟆碧幚?，以此來采集和處理?duì)間隔層電氣參量的信息。和集中式結(jié)構(gòu)相比較，分布式結(jié)構(gòu)有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）采用面向?qū)ο蟮姆绞竭M(jìn)行處理，比如主變維護(hù)等單元，這種單元處理起來更快;（2）傳輸接口電路通過光纖連接，可以使后續(xù)維護(hù)和電路擴(kuò)展方面更便捷;（3）因?yàn)槭仟?dú)立提供48V電壓，所以一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障不會(huì)對(duì)其他裝置的使用造成影響。

1.2 110kV變電站系統(tǒng)需求分析

1.2.1 站控層

站控層可以對(duì)變電站的運(yùn)行實(shí)行監(jiān)測(cè)和管理，通過投切電容，使系統(tǒng)達(dá)到無功優(yōu)化和電壓優(yōu)化。在運(yùn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，電力系統(tǒng)處于故障狀態(tài)還是不正常運(yùn)行狀態(tài)，可以區(qū)分出來，如果屬于不正常運(yùn)行，就會(huì)有警報(bào)聲同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)光字牌會(huì)有不正常運(yùn)行的故障類型（電壓異常、電流異常等）出現(xiàn)。如果系統(tǒng)處于故障狀態(tài)，光字牌會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)標(biāo)志同時(shí)發(fā)出動(dòng)作指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。從站控層特點(diǎn)可以看出，大部分都有突發(fā)性、隨機(jī)性、數(shù)據(jù)量較小的特點(diǎn)，需要信息共享，而實(shí)時(shí)性不高，運(yùn)用了不帶VLAN標(biāo)識(shí)的HSR網(wǎng)絡(luò)后，信息可以共享，并且網(wǎng)絡(luò)成本不用增加，這樣大大提高了站控層網(wǎng)絡(luò)的冗余度，同時(shí)還能達(dá)到站控層通信性的要求。

1.2.2 間隔層

整合站控層信息，確保站控層與過程層之間正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在報(bào)警信息或操作信息出現(xiàn)時(shí)，快速處理。智能化變電站的存在使得系統(tǒng)間隔層功能在實(shí)現(xiàn)時(shí)發(fā)生相當(dāng)大的改變，主要有：備自投、低頻減載、低壓母線保護(hù)、主變壓器差動(dòng)保護(hù)、母線電壓互感器測(cè)控、防誤閉鎖等。這些功能的實(shí)現(xiàn)需要多個(gè)間隔裝置之間通信。

1.2.3 110kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)功能

基本功能：智能變電站一體化監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)變電站實(shí)現(xiàn)一系列功能，有可靠、合理、完善的監(jiān)視、測(cè)量、控制、斷路器合閘同期等等，同時(shí)還有遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控全部的遠(yuǎn)動(dòng)功能以及時(shí)鐘同步功能，并且可以實(shí)現(xiàn)與調(diào)度控制中心交換信息。

高級(jí)應(yīng)用：主要包括五大方面，有順序和視頻聯(lián)動(dòng)、軟壓板集中管控、智能告警和簡(jiǎn)報(bào)、一體化五防、與主站端配合的高級(jí)應(yīng)用。

2? 變電站繼電保護(hù)及自動(dòng)化系統(tǒng)分析

2.1 關(guān)鍵技術(shù)分析

繼電保護(hù)測(cè)控技術(shù)。在目前的技術(shù)中多是使用分布集中的方法，運(yùn)用此方式，110GIS線路保護(hù)和10kV保護(hù)選擇在開關(guān)柜設(shè)備上進(jìn)行就地安裝，而主變保護(hù)在主變保護(hù)屏上安裝。這樣做的優(yōu)勢(shì)在于，數(shù)據(jù)的傳輸環(huán)節(jié)可以減少，貼身保護(hù)效果加強(qiáng)。劣勢(shì)在于全站有太多二次保護(hù)設(shè)備和復(fù)雜的接線。將來使用的新技術(shù)將是使用高度集中式保護(hù)裝置，利用主保護(hù)以及合智單元集成的方法，這樣使二次設(shè)備極大減少，就目前而言，220kV的站內(nèi)已經(jīng)試點(diǎn)成功?？梢酝ㄟ^測(cè)效率的進(jìn)一步提升，來使質(zhì)量達(dá)到要求。

2.2 自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)

（1）計(jì)算機(jī)技術(shù)。繼電保護(hù)系統(tǒng)的智能化運(yùn)作主要在兩個(gè)方面得以體現(xiàn)：第一，必須將電路的基本保護(hù)功能完成;第二，應(yīng)該以智能化技術(shù)、收集和處理大量的數(shù)據(jù)信息為依據(jù)，來實(shí)現(xiàn)智能化管理。（2）網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。對(duì)網(wǎng)絡(luò)化智能技術(shù)的繼電保護(hù)加以建立，同時(shí)極大程度地對(duì)故障系統(tǒng)的傳輸速度加強(qiáng)，對(duì)問題的位置和原因加以徹底分析，對(duì)檢測(cè)技術(shù)的精確性不斷提高。并且還應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)化的信息技術(shù)加以建立，迅速處理大量轉(zhuǎn)換的信息，同時(shí)分類管理電子計(jì)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)管理的最終目的。（3）一體化技術(shù)。應(yīng)該利用一體化技術(shù)對(duì)繼電保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，自動(dòng)化系統(tǒng)的終端處理器以繼電保護(hù)裝置為依托，將對(duì)比結(jié)果及時(shí)上傳到控制平臺(tái)。

3? 110kV變電站繼電保護(hù)及自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 變壓器保護(hù)設(shè)置

要想使繼電保護(hù)裝置有效的保護(hù)110kV變電站變壓器，就必須對(duì)繼電保護(hù)裝置的日常檢查工作加以重視，同時(shí)要對(duì)自我防護(hù)能力進(jìn)行提高，要想實(shí)現(xiàn)一體化，企業(yè)必須要對(duì)繼電保護(hù)的信息化、智能化建設(shè)予以加強(qiáng)，同時(shí)還要在技術(shù)和資金上給予支撐，保證繼電保護(hù)設(shè)施能按照原則運(yùn)行，使變壓器短路故障問題徹底解決，使110kV變電站變壓器持續(xù)運(yùn)行。內(nèi)部員工應(yīng)充分了解通常的風(fēng)險(xiǎn)因素，使用恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)方法，使繼電保護(hù)裝置過流繼電保護(hù)、氣體保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)等性能得到提升。對(duì)于跳閘引起的問題，要究查原因，提升110kV變電站變壓器的運(yùn)行環(huán)境，避免變壓器受跳閘影響。以此為基礎(chǔ)，使用相關(guān)的保護(hù)方法。為預(yù)防配線干擾，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離干擾，采取屏蔽的方式，對(duì)110kV變電站變壓器配線運(yùn)行進(jìn)行強(qiáng)化。要想使變壓器不受回路干擾，就必須在二次回路的聯(lián)系耦合上作出調(diào)整，將變壓器自身的防干擾能力提高，從而使110kV變電站變壓器的電位得到提高。

3.2 對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

繼電保護(hù)系統(tǒng)在進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，以事實(shí)為根據(jù)，同時(shí)給出適當(dāng)?shù)碾娏χ笜?biāo)，將智能互感器與合智單元互相結(jié)合，以此來使互感器的故障率得到降低，并使其成為繼電保護(hù)的前提。最大程度使系統(tǒng)的錯(cuò)動(dòng)性和拒動(dòng)的可能性得到降低，這樣便可以更有效地使系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提高。

4? 結(jié)語

綜上所述，110kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)在我國(guó)電力發(fā)展方面的積極作用是不可低估的，當(dāng)下而言，我國(guó)的110kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)處于不斷提升的階段，從投資力度和研究方面而言，目前都在不斷深入，因此，未來110kV變電站自動(dòng)化系統(tǒng)會(huì)越來越成熟。變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展將是時(shí)勢(shì)所趨。要通過先進(jìn)的技術(shù)使繼電保護(hù)和自動(dòng)化系統(tǒng)一直提升，才能將智能變電站的作用發(fā)揮到極致。

參考文獻(xiàn)

[1] 高偉嬌.智能變電站繼電保護(hù)缺陷的分析研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（22）：10-11.

[2] 丁清樹.淺析110kV變電站繼電保護(hù)故障及解決方法[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2017（22）：28-29.

[3] 鄒文芳.智能變電站繼電保護(hù)配置的展望和探討[J].現(xiàn)代國(guó)企研究，2017（22）：143.