費萬群

（四川蘇華能源工程有限公司上海分公司，上海 200000）

與常規(guī)的變電站相比，智能變電站具備較為明顯的優(yōu)勢以及特點，不僅實現(xiàn)了一次設備及回路的智能化發(fā)展，而且二次設備及回路設計越來越完善，并且逐漸地向數(shù)字化、網(wǎng)絡化轉變，整個變電站的性能得到了大幅度的提高。變電站智能化最主要的就是設備的先進性，電子設備的廣泛應用構建起了以信息為基礎的模型化，設備間實現(xiàn)了系統(tǒng)化、全方位的連接，進而推動了智能變電站二次回路慢慢地朝著數(shù)字化與光纖化方向發(fā)展。而此次以110kV智能變電站為例，針對二次回路設計進行了分析。

1 110kV智能變電站的概述

這里所提到的智能變電站其基于環(huán)保理念，融入了一些具有當代特點的智能化設施與設備，這些設備可靠穩(wěn)定，不僅可以采集整理相關的數(shù)據(jù)信息，而且具備了較強的檢測與控制等功能，并且無需人工操作就可以自動完成任務。其根本就是以實際需求為依據(jù)，針對電網(wǎng)運行隨時隨地進行監(jiān)測，在有效互動的同時，進行智能化的調整，通過線上平臺對決策進行分析，這也是常規(guī)變電站所不具備的高級功能。智能變電站是在常規(guī)變電站功能基礎上融入了智能技術，將范圍擴大，而且能夠完成復雜多變的信息收集與處理，實現(xiàn)了資源的整合，控制方法也更加靈活。智能變電站其優(yōu)勢在于：首先，一次設備實現(xiàn)了智能化為檢驗、檢修帶來了較大的便利性，電氣設備壽命得到了延長；其次，數(shù)字化的融入將其經濟性、運行效率提高，成本大幅度降低，實現(xiàn)了低碳環(huán)保發(fā)展；然后，傳統(tǒng)電纜被光纜代替，模擬被數(shù)字化代替，干擾問題得到緩解，數(shù)據(jù)傳送更加快捷可靠；最后，信息實現(xiàn)有效共享，無需重復投資軟硬件，建設成本降低。

2 110kV智能變電站二次回路設計方案

2.1 二次設備的設計

在對110kV智能變電站二次設備進行設計的時候，為了能夠實現(xiàn)數(shù)字化監(jiān)測技術的應用與不斷的優(yōu)化，可將先進且低功耗的通信設備應用到保護裝置中，以此為CPU，既實現(xiàn)了原來算法、處理方法的保留，又使配置更加智能化，確保軟件運用更加穩(wěn)定。在110kV智能變電站技術運用中數(shù)字化監(jiān)測是重點，同時也是基礎，通過GOOSE組網(wǎng)將相關的信息進行傳輸，而控制命令同樣也是由GOOSE傳送到終端平臺的。信息數(shù)據(jù)的收集與整理也是由數(shù)字測控技術來完成的，GOOSE作為媒介將模擬量傳輸?shù)窖b置上，而一次設備便能夠直接在終端線將開關量數(shù)據(jù)進行采集，然后傳輸至測控裝置，不管是哪種信息，都是由MMS傳輸?shù)娇貙釉O備中的。另外，主變溫度一類模擬信息將終端中主變本體信息轉變，通過數(shù)字化信息呈現(xiàn)，最終完成收集整理與處理。設計二次設備的保護技術要以相應的較大規(guī)模保護配置作為基礎，運用二次諧波制動的原理，通過新型合閘電阻、鐵芯等相關的材料，處理勵磁涌流閉鎖問題。關于采集模擬量信息方法，與其他方法相比較（AD采樣、諧波分量等）優(yōu)勢更加突出，一般情況下，會以二次諧波制動以及波形的對稱為根本，建立磁通制動相關的原理，不斷優(yōu)化勵磁涌流閉鎖原理。

2.2 二次回路的設計

2.2.1 設計思路

110kV智能變電站二次回路的設計主要是基于二次系統(tǒng)，這也是二次回路的關鍵所在。所以需要以以下原則為根本：首先，是嚴格按照IEC61850標準與要求；其次，是能夠給予電子式互感器、常規(guī)互感器雙重支持；然后，是繼電相應保護設施要獨立，配置分散，確?？焖僮龀龇磻?，而且性能可靠；最后，二次系統(tǒng)結合一次系統(tǒng)，二次設備、回路要根據(jù)間隔科學合理的配置，其中既包含互聯(lián)網(wǎng)、軟件，又涵蓋文件以及相關的信息流。

110kV智能變電站二次設備及回路的技術路線操作更加簡單，體系結構清晰明了，確保變電站運行方便又可靠，實現(xiàn)了高效建設目標，具體體現(xiàn)在以下幾方面：一是將IEC61850標準簡化應用；二是重視體驗，將功能作為基礎對性能進行優(yōu)化配置；三是二次回路通過間隔實現(xiàn)了配置更加科學合理，解耦SCD文件，以過程層、間隔層以及站控層為基礎解耦CID文件，進而構建起規(guī)模小、獨立存在的文件，甚至有些無需文件，在對小文件修改時，相互間不影響，而且可以實現(xiàn)部分傳輸與檢測。四是電子互感器整合簡化，可靠性提高。

2.2.2 單/雙母線接線線路間隔方案

在110kV智能變電站二次回路中，每個間隔都會設計一個相關的數(shù)字化裝置，主要負責的是對此間隔中的二次回路涉及的連接功能，針對下面的操作主要是將此間隔中開關場電流、電壓互感器、斷路器智能終端以及TV間隔電壓的輸入有效地連接在一起，而針對上面則是將間隔保護以及測控等相關裝置進行連接，除此之外，還與母線保護裝置相關，具體見圖1所示。

圖1 單/雙母線接線線路二次設備配置與連接圖

在110kV智能變電站二次回路相關的裝置設計的過程中，其涉及不同種類的通信接口，而這些接口能夠將不同的裝置靈活地接入其中。在對采樣值進行傳輸?shù)臅r候，各個電流、電壓都有其相應的采樣延時設計。此裝置主要是用來完成以下任務，例如，TA串聯(lián)、TV并聯(lián)、聯(lián)閉鎖信號等，另外，關于母線的保護所涉及的電流、電壓、信號傳輸、跳閘命令、啟動線路保護以及閉鎖信號都是由其來完成的。

在過程層中，將電子式互感器的合并單元有效地取消，則將互感器的遠端模塊與二次回路相關的裝置直接相聯(lián)。在傳統(tǒng)互感器運用時，TA與TV是分開的，而智能化的終端設備中對此方面的設計與配置直接將通信接口和二次回路裝置實現(xiàn)了連接。

2.2.3 母線間隔方案

在110kV智能變電站二次回路設計中，母線的間隔不管是在設備配置方面，還是在連接方面，都與線路的間隔存在較大的差別。對母線進行保護主要依賴電氣量、開關量、不同類型的連接元件跳閘命令，由不同類型的連接元件間隔相應的二次回路裝置完成傳輸，具體見圖2所示。

為了能夠確保母線保護可靠性能大幅度地提高，同樣也能夠針對母線保護設計單獨存在的二次回路相關裝置，其不管是在配置方面，還是在接線上都不會發(fā)生較大的變化，并且與圖2基本一致。

圖2 母線二次設備配置與連接圖

2.2.4 TV間隔方案

110kV智能變電站的TV間隔二次回路設計中，其主要是對不同母線中存在的電壓互感器相應的電壓、TV刀閘信息進行隨時采集，而且將TV電壓并列任務完成。由于TV間隔二次回路裝置中設計了很多輸出的接口，所以能夠及時地將電壓信號傳輸至不同的線路間隔的二次回路裝置中，具體見圖3。

圖3 TV間隔二次設備配置與連接圖

2.2.5 二次系統(tǒng)整體的框架

110kV智能變電站二次系統(tǒng)的設計中不再涉及過程層以及交換機，而且不同的間隔中二次設備以及回路獨立存在。其中站控層設備及網(wǎng)絡與之前相比無太大變化。不同類型的互感器實現(xiàn)了就地對信號進行采樣，而且采樣的時候數(shù)值都會附帶相應的時標，在計算測量值的時候數(shù)據(jù)實現(xiàn)了同步使用。

3 結語

此次通過對110kV智能變電站二次回路設計進行分析，在對110kV智能變電站進行了簡單概述的基礎上，對二次設備的設計進行了分析，并且將側重點放在了二次回路單/雙母線接線線路間隔、母線間隔、TV間隔三個方案的設計方面，但是，需要注意的是，智能化變電站的發(fā)展是基于數(shù)字化與自動化的，也是對傳統(tǒng)變電站的進一步升級與發(fā)展，為此應該以常規(guī)變電站為基礎，并且融合智能化技術，實現(xiàn)變電站的智能化與自動化。時代在不斷地進步，而對于智能變電站而言，也應該在設計過程中緊跟時代步伐，以我國智能電網(wǎng)建設需求為依據(jù)，在創(chuàng)新中尋求更加適合的發(fā)展路徑。