劉學進，鄒忱忱

（國網(wǎng)江西省電力有限公司贛州供電分公司，江西贛州 341000）

0 引言

隨著智能變電站技術(shù)的快速發(fā)展，調(diào)控一體化及變電站無人值班管理模式的推進，對變電站二次設(shè)備進行合理的集成優(yōu)化已成為技術(shù)發(fā)展趨勢，對提高電網(wǎng)運行可靠性、降低變電站投資具有重要意義。

本文結(jié)合工程實踐中的經(jīng)驗和問題，以及目前智能變電站的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，對自動化系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)中各層設(shè)備進行集成優(yōu)化，在保證功能正常實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，減少設(shè)備數(shù)量，降低設(shè)備投資，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高可靠性。

1 變電站自動化系統(tǒng)設(shè)備配置方案

1.1 站控層設(shè)備

1）一體化平臺主機

全站配置2臺一體化平臺主機（具備主機、操作員站、繼電保護故障信息系統(tǒng)子站、五防工作站等功能），其中一體化平臺主機1兼數(shù)據(jù)服務(wù)器功能，一體化平臺主機2兼綜合應(yīng)用服務(wù)器功能。站控層數(shù)據(jù)庫建庫以及主接線圖等按變電站遠期規(guī)模設(shè)置參數(shù)，便于以后擴建工程的實施[1，2]。

2）數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機

全站配置2臺綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機、1臺Ⅲ/Ⅳ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機。

3）網(wǎng)絡(luò)打印機

在自動化系統(tǒng)站控層設(shè)置1臺網(wǎng)絡(luò)打印機，取消裝置柜上的打印機，通過自動化系統(tǒng)的監(jiān)控主機打印全站各裝置的保護告警、事件、波形等。

1.2 間隔層設(shè)備

主變間隔、220 kV間隔采用保護與測控分開配置，測控裝置集成非關(guān)口計量功能。

110kV間隔采用保護測控一體化裝置，其中110kV線路保護測控裝置集成非關(guān)口計量功能。

10 kV間隔采用保護、測量、計量多合一裝置。

變電站采用故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析一體化裝置，按電壓等級和網(wǎng)絡(luò)進行配置，取消獨立的主變故障錄波裝置。配置1面故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析柜，內(nèi)均含4套暫態(tài)錄波及網(wǎng)絡(luò)報文分析單元、1臺管理主機。

1.3 過程層設(shè)備

1）合并單元智能終端一體化裝置

220 kV間隔合并單元智能終端一體化裝置按雙重化配置。

110 kV線路（分段）合并單元智能終端一體化裝置按單套配置。

10 kV除主變壓器間隔外不配置合并單元智能終端一體化裝置。

主變壓器高、中、低壓側(cè)合并單元智能終端一體化裝置按雙重化配置。主變本體智能終端按單套配置，集成非電量保護功能。

220 kV本期雙母線接線，遠期雙母單分段接線。按雙重化配置2臺母線合并單元智能終端一體化裝置，2臺智能終端（其中1臺智能終端布置于遠期220 kV IIA母PT間隔）。

110 kV本期單母分段接線，遠期單母三分段接線。按雙重化配置2臺母線合并單元智能終端一體化裝置，2臺智能終端（其中1臺智能終端布置于遠期110kV III段PT間隔）。

合并單元智能終端一體化裝置分散布置于配電裝置場地。

2）智能控制柜

就地布置的智能控制柜按間隔進行配置。

每個間隔配置1面智能控制柜，每面智能控制柜內(nèi)包含合并單元智能終端一體化裝置及IED裝置等設(shè)備。

3）狀態(tài)監(jiān)測IED

每臺主變配置1臺狀態(tài)監(jiān)測IED，全站220 kV避雷器共配置1臺狀態(tài)監(jiān)測IED。

1.4 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

1）站控層/間隔層網(wǎng)絡(luò)交換機

站控層/間隔層交換機配置情況如表1所示。

表1 站控層/間隔層交換機配置表

2）過程層網(wǎng)絡(luò)交換機

按間隔對象配置過程層交換機，每臺交換機的光纖接入數(shù)量不超過16對，配備適量的備用端口，備用端口的預(yù)留考慮虛擬網(wǎng)的劃分，見表2。

表2 過程層交換機配置表

1.5 站控層集成優(yōu)化

根據(jù)國家電網(wǎng)調(diào)自〔2013〕185號《國調(diào)中心關(guān)于印發(fā)變電站二次系統(tǒng)和設(shè)備有關(guān)技術(shù)研討會紀要的通知》中提出的智能變電站站控層設(shè)備配置方案，220 kV變電站站控層設(shè)備配置如表3：

表3 220 kV變電站站控層設(shè)備配置表

從上表可以看出，盡管監(jiān)控主機集成了操作員站、工程師工作站，但是站控層主機仍有4臺，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機有5臺，裝置數(shù)量較多，投資較高，占地面積較大。

隨著調(diào)控一體化及變電站無人值班管理模式的推進，根據(jù)“調(diào)控一體、運維一體”的運行要求，綜合考慮設(shè)備硬件處理能力。本工程對站控層設(shè)備進行優(yōu)化配置，將監(jiān)控主機、操作員站、工程師工作站、繼電保護故障信息子站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、綜合應(yīng)用服務(wù)器進行整合，使其成為一體化平臺主機，并實現(xiàn)高級應(yīng)用功能。同時，將Ⅰ、Ⅱ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機整合為綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機。

監(jiān)控主機負責站內(nèi)各類數(shù)據(jù)的采集、處理，實現(xiàn)站內(nèi)設(shè)備的運行監(jiān)視、操作與控制、信息綜合分析及智能告警，集成操作員站、工程師站工作站、保護信息子站和防誤閉鎖操作工作站等功能。

數(shù)據(jù)服務(wù)器用于變電站全景數(shù)據(jù)的集中存儲，為站控層設(shè)備和應(yīng)用提供數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。

綜合應(yīng)用服務(wù)器接收站內(nèi)一次設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)、站內(nèi)輔助應(yīng)用、設(shè)備基礎(chǔ)信息等，進行集中處理、分析和展示。

在安全Ⅰ區(qū)中，監(jiān)控主機采集電網(wǎng)運行和設(shè)備工況等實時數(shù)據(jù)，經(jīng)過分析和處理后進行統(tǒng)一展示，并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)服務(wù)器。Ⅰ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機通過直采直送的方式實現(xiàn)與調(diào)控中心的實時數(shù)據(jù)傳輸，并提供運行數(shù)據(jù)瀏覽服務(wù)。

在安全Ⅱ區(qū)中，綜合應(yīng)用服務(wù)器與輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和輔助設(shè)備進行通信，采集電源、計量、消防、安防、環(huán)境監(jiān)測等信息，經(jīng)過分析和處理后進行可視化展示，并將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)服務(wù)器。Ⅱ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機通過防火墻從數(shù)據(jù)服務(wù)器獲?、騾^(qū)數(shù)據(jù)和模型等信息，與調(diào)控中心進行信息交互，提供信息查詢和遠程瀏覽服務(wù)。

綜合應(yīng)用服務(wù)器通過正反向隔離裝置向Ⅲ/Ⅳ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機發(fā)布信息，并由Ⅲ/Ⅳ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機傳輸給其他主站系統(tǒng)。

綜上所述，本工程可以考慮將監(jiān)控主機、數(shù)據(jù)服務(wù)器、綜合應(yīng)用服務(wù)器進行功能整合，由2臺一體化平臺主機來實現(xiàn)其功能，其中一體化平臺主機1兼數(shù)據(jù)服務(wù)器功能，一體化平臺主機2兼綜合應(yīng)用服務(wù)器功能。同時將Ⅰ、Ⅱ區(qū)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機整合為綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機。

一體化平臺主機采用多核服務(wù)器，其性能滿足整個系統(tǒng)的功能要求，主機的處理能力、存儲容量采用“云計算、云存儲”技術(shù)，具有分布式海量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和集成計算引擎系統(tǒng)。變電站各應(yīng)用子系統(tǒng)通過標準數(shù)據(jù)總線接口與一體化平臺主機進行互聯(lián)互通，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)存儲與讀取的要求。一體化平臺主機將采集到的數(shù)據(jù)按照安全分區(qū)及二次防護原則，通過內(nèi)置的防火墻軟件對安全Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)的數(shù)據(jù)進行隔離存儲，由集成計算引擎系統(tǒng)對各類數(shù)據(jù)進行分析和處理，實現(xiàn)變電站全景數(shù)據(jù)監(jiān)測與可視化展示。通過具備遠動通信、信息安全隔離、信息分類上送等功能的綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機實現(xiàn)與調(diào)控中心進行信息交互，提供信息查詢和遠程瀏覽服務(wù)，實現(xiàn)運行監(jiān)視、操作與控制、綜合信息分析與智能告警、運行管理和輔助應(yīng)用等高級應(yīng)用功能。

通過集成優(yōu)化，本工程站控層設(shè)備配置2臺一體化平臺主機，集成監(jiān)控主機、操作員站、工程師站、保護及故障信息子站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、綜合應(yīng)用服務(wù)器以及高級應(yīng)用功能；配置2臺綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機，實現(xiàn)與調(diào)控中心的信息交互。

站控層設(shè)備集成優(yōu)化前后對比如表4：

表4 站控層設(shè)備集成優(yōu)化前后對比表

從上表可以看出，站控層設(shè)備優(yōu)化集成后，不僅裝置數(shù)量和造價明顯減少，而且屏柜數(shù)量也減少了。尤其是屏柜數(shù)量的減少，為優(yōu)化二次設(shè)備預(yù)制艙的屏柜布置提供了條件。

2 間隔層集成優(yōu)化

間隔層設(shè)備主要有保護裝置、測控裝置、故障錄波裝置、網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置等。本工程間隔層設(shè)備集成優(yōu)化主要包括220 kV測控裝置集成計量、PMU采集功能；主變測控裝置整合；110 kV線路保護測控計量裝置集成；故障錄波與網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置整合等。

2.1 220 kV測控裝置集成計量、PMU采集功能

常規(guī)智能變電站中，220 kV測控裝置、220 kV計量裝置及PMU均為獨立裝置，裝置數(shù)量多，投資大。

隨著智能變電站技術(shù)的快速發(fā)展，目前國內(nèi)已有部分變電站試點采用了多功能測控裝置。多功能測控裝置具有測控、非關(guān)口計量、PMU采集功能，而本站也不存在關(guān)口計量點，廠家技術(shù)亦日趨成熟，國內(nèi)多個廠家已生產(chǎn)運行，且實際運行情況良好，故本工程將220 kV采用多功能測控裝置，集成測控、計量、PMU采集功能。PMU數(shù)據(jù)集中器則由綜合數(shù)據(jù)通信網(wǎng)關(guān)機集成。下圖為國內(nèi)某廠家多功能測控裝置定值設(shè)置菜單，如圖1所示：

圖1 某廠家多功能測控裝置定值設(shè)置菜單圖

本工程采用多功能測控裝置后，結(jié)合國家電網(wǎng)科〔2014〕108號《國家電網(wǎng)公司關(guān)于發(fā)布電網(wǎng)運行有關(guān)技術(shù)標準差異化協(xié)調(diào)統(tǒng)一條款的通知》的文件要求，集成優(yōu)化將每回220 kV線路的2臺220 kV線路保護裝置、1臺220 kV線路多功能測控裝置、2臺220 kV過程層交換共組1面柜，進一步實現(xiàn)了二次設(shè)備預(yù)制艙內(nèi)的屏柜優(yōu)化。按照變電站遠期規(guī)模配置，220 kV線路屏柜集成優(yōu)化前后對比如表5：

表5 220 kV線路屏柜集成優(yōu)化前后對比表

從上表可以看出，將220 kV測控裝置集成非關(guān)口計量功能后，取消了電能表，結(jié)合國網(wǎng)文件要求，最終實現(xiàn)了220 kV線路保護測控裝置按間隔組柜，不僅節(jié)約屏柜，還優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2.2 主變測控裝置整合集成計量功能

智能變電站的主變測控裝置采用主變各側(cè)及本體測控裝置獨立配置，測控裝置需要獨立組柜。如果主變各側(cè)及本體測控裝置整合為1臺測控裝置，將能實現(xiàn)每臺主變的2臺主變保護裝置、1臺測控裝置、2臺220 kV過程層交換機、2臺110 kV過程層交換機共同組柜1面，從而使每臺主變的保護測控柜由3面柜優(yōu)化為1面柜。特別是在模塊化智能變電站中，二次設(shè)備的集成對于預(yù)制艙內(nèi)屏柜布置優(yōu)化具有重要意義。

目前，主變各側(cè)及本體測控裝置整合為1臺測控裝置在技術(shù)方面已經(jīng)成熟可行，國內(nèi)幾大主流廠家均有相應(yīng)的產(chǎn)品生產(chǎn)。加上現(xiàn)在智能變電站的測控裝置已經(jīng)非常成熟可靠，故障率極低，故本工程將主變各側(cè)及本體測控裝置整合為1臺。按照遠期規(guī)模配置，主變屏柜集成優(yōu)化前后對比如表6：

表6 主變屏柜集成優(yōu)化前后對比表

從表6可以看出，將主變各側(cè)測控裝置整合為1臺測控裝置后，最直接的效果就是實現(xiàn)了每臺主變的保護測控裝置組柜1面，變電站直接減少屏柜6面，尤其適用于屏柜組裝于二次設(shè)備預(yù)制艙。

2.3 110 kV線路保護測控計量裝置集成

目前35 kV及以下的保護測控計量多合一裝置已得到廣泛應(yīng)用，國內(nèi)主流廠家均已有成熟的系列產(chǎn)品，運行狀態(tài)良好。保護測控計量集成裝置的出現(xiàn)，大大節(jié)省了設(shè)備數(shù)量、屏位空間和二次光纜，同時可顯著簡化變電站二次設(shè)備構(gòu)架，是今后智能變電站二次配置的主流發(fā)展方向。

本工程110 kV不存在關(guān)口計量點，故考慮110 kV線路間隔采用保護測控計量集成裝置，不配置獨立的電能表。

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，微機保護測控裝置的硬件平臺水平不斷提高，CPU的處理能力更強，通信功能更完善。CPU的處理能力和通信能力的提高，使得保護、測控、計量功能整合在裝置制造上成為可能。但為確保裝置的獨立性，國內(nèi)主流二次設(shè)備廠家保護測控一體化裝置保護、測控、計量均分別采用獨立的插件，除輸入輸出采用同一接口，共用電源插件外，其余保護插件、測控插件、計量插件均完全獨立，提高了裝置運行的可靠性。

表7為國內(nèi)某廠家110 kV線路保護測控計量一體化裝置模塊配置。

表7某廠家110 kV線路保護測控計量一體化裝置模塊配置表

CPU模塊完成采樣，保護的運算以及裝置的管理功能，包括事件記錄、錄波、打印、定值管理等功能。

測控DSP模塊完成測控遙測量的計算、開關(guān)和刀閘地刀遙控、同期判斷、GOOSE收發(fā)等測量和控制功能。

測控開入模塊提供開關(guān)量輸入功能開關(guān)量輸入，經(jīng)由24 V/48 V/110 V/220 V光耦（可配置）。

測控計量模塊提供最大五組計量脈沖輸出信號，每一組包括序量周期、時段投切、有功功率以及無功功率信號。

GOOSE模塊：用于實現(xiàn)GOOSE交互。

裝置可計算正反向有功、正反向無功、組合有功、組合無功，以及四象限無功，可分別計算A、B、C分相功率以及總功率；同時可以計算對應(yīng)分相以及總的電能和需量。裝置支持計量事件告警功能，包括A、B、C相以及總的失壓、斷相、失流、過流、過載、欠壓、過壓，電壓、電流逆相序，電流不平衡，掉電信號，需量/電量清零以及日凍結(jié)、月凍結(jié)信號等。

采用110 kV線路保護測控計量集成裝置后，對110 kV線路屏柜布置優(yōu)化提供了基礎(chǔ)。如果仍按通用設(shè)計原則組柜，將造成屏柜較空，空間利用率不大，故本工程按3臺110 kV線路保護測控計量集成裝置、1臺110 kV過程層交換機共組1面柜的原則配置。按照遠期規(guī)模配置，110 kV線路屏柜集成優(yōu)化前后對比如表8：

表8 110 kV線路屏柜集成優(yōu)化前后對比表

從上表可以看出，在變電站110 kV線路不存在關(guān)口計量點的情況下，采用110 kV線路保護測控計量一體化裝置，對于預(yù)制艙的屏柜布置優(yōu)化具有顯著的作用，而且節(jié)約的設(shè)備投資及光纜數(shù)量。

2.4 故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置整合

為了提高硬件集成度，本工程采用故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析一體化裝置，按照電壓等級和網(wǎng)絡(luò)進行配置，不配置獨立的主變故障錄波裝置。

故障錄波裝置與網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置都是第三方監(jiān)視裝置。故障錄波裝置是監(jiān)視故障時保護動作情況的第三方；網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置是正常情況下監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)報文通信的第三方。

故障錄波裝置與網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置都要采集過程層網(wǎng)絡(luò)的SV和GOOSE報文，在數(shù)據(jù)采集范圍上存在大量交集。

故障錄波裝置及網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置都需要配置采集設(shè)備和管理設(shè)備，采集設(shè)備都需要按照雙網(wǎng)相互獨立配置。

綜上所述，對故障錄波裝置和網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置進行整合是完全可行的，而且，目前故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析一體化裝置在國內(nèi)智能變電站中已得到廣泛應(yīng)用，國內(nèi)主流廠家亦有完備的生產(chǎn)線及售后服務(wù)。故本工程配置1面故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析柜，內(nèi)含4臺故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析單元、1臺管理主機。不配置獨立的主變故障錄波柜，將主變信息分別接入到220 kV和110 kV電壓等級的故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析單元。由此，可減少1面主變故障錄波柜，亦避免了主變故障錄波裝置同時跨接220 kV及110 kV過程層網(wǎng)絡(luò)，保證了兩個電壓等級過程層網(wǎng)絡(luò)物理上的獨立性。按照遠期規(guī)模配置，故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析屏柜集成優(yōu)化前后對比表9：

表9 故障錄波及網(wǎng)絡(luò)記錄分析屏柜集成優(yōu)化前后對比表

從上表可以看出，由于故障錄波與網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置的整合，在實現(xiàn)原有功能的基礎(chǔ)上，裝置的工程造價大大降低，方案投資節(jié)約了24萬，同時節(jié)省了3面屏柜。從全壽命周期來看，整合集成方案具有顯著的經(jīng)濟效益。

3 過程層設(shè)備集成優(yōu)化

過程層設(shè)備主要由合并單元、智能終端、狀態(tài)監(jiān)測IED等智能組件構(gòu)成。

過程層設(shè)備集成優(yōu)化有兩種方案：

方案一是將合并單元與智能終端的整合。

方案二是將合并單元、智能終端、狀態(tài)監(jiān)測IED三者集成。

方案一目前在國內(nèi)智能變電站中已普遍應(yīng)用，且廠家產(chǎn)品成熟可靠。方案二目前國內(nèi)主流廠家均無相關(guān)產(chǎn)品，缺少實際運行經(jīng)驗。故本工程過程層集成優(yōu)化內(nèi)容為將合并單元與智能終端的整合。

合并單元對來自互感器的電流和電壓數(shù)據(jù)進行時間相關(guān)組合并數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的物理單元。合并單元可以是互感器的一個組件，也可以是一個分立單元。兩者均能實現(xiàn)點對點和網(wǎng)絡(luò)傳輸方式。智能終端主要完成斷路器、隔離刀閘的位置和狀態(tài)信號等數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)，并完成保護測控單元經(jīng)GOOSE網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的分、合閘命令。

目前國內(nèi)已投運的智能變電站的合并單元和智能終端一般就地布置，以實現(xiàn)一次設(shè)備的相關(guān)信息的就地數(shù)字化。根據(jù)保護裝置的需求，220 kV及以上電壓等級按雙重化配置，110 kV及以下電壓等級按單套配置。故本站220 kV電壓等級及主變各側(cè)需要放置2套合并單元、2套智能終端、以及相關(guān)的狀態(tài)監(jiān)測IED設(shè)備等，如此就會使智能控制柜或者開關(guān)柜的使用空間較為緊張。如果把雙重化配置的設(shè)備安放

在兩個獨立的智能控制柜內(nèi)，這無疑增加了占地和變電站建設(shè)成本，具體見圖2、圖3。

目前國內(nèi)已有多個廠家生產(chǎn)合并單元智能終端一體化裝置，并且在多個變電站投入運行，運行情況良好。合并單元智能終端一體化裝置一般采用雙CPU方式，通用平臺化的插件和靈活的組合，可以滿足不同電壓等級智能變電站的需求。合并單元和智能終端一體化裝置采用功能獨立的兩塊CPU，CPU選用實時性處理能力強大的PowerPC和FPGA。兩塊CPU中，一塊用于智能終端的處理，一塊用于合并單元的處理，功能獨立的設(shè)計可以有效防止當采樣環(huán)節(jié)CPU故障導(dǎo)致該間隔主保護退出時，跨間隔保護對該間隔的故障切除，保證智能終端的優(yōu)先可靠性。合并單元和智能終端一體化裝置可靈活適用于的各種組網(wǎng)方案，CPU可以獨立對外進行直采直跳的網(wǎng)絡(luò)連接或者組網(wǎng)連接（GOOSE網(wǎng)絡(luò)或者SV網(wǎng)絡(luò)）。當網(wǎng)口使用數(shù)量大于CPU本板網(wǎng)口數(shù)量時，可采用CC插件對網(wǎng)口進行擴展。當采用三網(wǎng)合一的組網(wǎng)方案時，雙CPU之間通過高速總線進行通信。該數(shù)據(jù)總線由FPGA構(gòu)建而成，速率可達20 Mbps以上，保證跨CPU間通訊實時可靠，接入網(wǎng)絡(luò)的CPU板通過網(wǎng)口將SV、GOOSE、對時報文進行分流處理，以減少單CPU的負荷。

圖2 合并單元智能終端整合前后布置圖

圖3合并單元智能終端一體化裝置實物背板圖

采用合并單元智能終端一體化裝置后，將節(jié)約智能控制柜和開關(guān)柜的寶貴空間和交換機端口，特別是有效減少戶外智能控制柜內(nèi)設(shè)備的散熱量。故本工程采用合并單元智能終端一體化裝置。按照遠期規(guī)模配置，合并單元智能終端集成優(yōu)化前后對比如表10：

表10 合并單元智能終端集成優(yōu)化前后對比表

從上表可以看出，采用合并單元智能終端一體化裝置后，過程層設(shè)備數(shù)量幾乎減少了一半，按單臺設(shè)備3萬來算，遠期節(jié)省投資近192萬。更為重要的是，合并單元智能終端的集成，對于減少戶外智能控制柜的散熱量有著積極作用，而散熱量一直是影響戶外智能控制柜全壽命周期的重要因素。合并單元智能終端的集成對降低變電站全壽命周期運行成本具有重要意義。

4 結(jié)語

本工程按照國網(wǎng)集成優(yōu)化設(shè)計的指導(dǎo)思想和意見，結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，對各層設(shè)備功能進行優(yōu)化整合，減少裝置數(shù)量，降低設(shè)備投資。二次設(shè)備集成優(yōu)化方案如下：

站控層一體化平臺主機集成監(jiān)控主機、操作員站、工程師工作站、保護及故障信息子站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、綜合應(yīng)用服務(wù)器及高級應(yīng)用功能。

220 kV測控裝置集成計量、PMU采集功能。

主變測控裝置整合。

110 kV線路保護測控計量裝置集成。

故障錄波與網(wǎng)絡(luò)記錄分析裝置整合。

合并單元與智能終端的整合。

本工程通過對二次設(shè)備的集成優(yōu)化和屏柜布置優(yōu)化，僅二次設(shè)備屏柜就減少24面，二次設(shè)備投資直接節(jié)約315.4萬元。而裝置數(shù)量的減少，還帶來了光口和設(shè)備間連接光纜數(shù)量的優(yōu)化；屏柜的減少還減少了預(yù)制艙的數(shù)量，優(yōu)化了預(yù)制艙的屏柜布置。

二次設(shè)備的集成優(yōu)化，體現(xiàn)了全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化的特征，是智能變電站發(fā)展的必然結(jié)果，提高了二次設(shè)備的可靠性、經(jīng)濟性，為大運行創(chuàng)造了條件。