智能變電站二次系統(tǒng)設計論文
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1.1保護配置
保護配置主要從變壓器保護、線路保護以及母線保護三個方面進行。在進行線路保護時要注意提高采樣值差量和暫態(tài)量的速度。在進行變壓器保護時要注意勵磁涌流的影響，通常會采用廣義瞬時功率保護原理來輔助差動保護。這兩點都是易于實現(xiàn)的主保護原理。廣域后備保護系統(tǒng)由于其具有智能決策功能，可以在進行后背保護在線整定時集中全網(wǎng)信息，利用最少的通信量最快的數(shù)據(jù)更新速度完成決策工作。智能變電站二次系統(tǒng)在進行保護時簡化了原來的布線，將主保護功能由原集控室下放到設備單元內，使通信網(wǎng)絡的負擔減輕。并利用集中式母線保護和具有主站的分布式差動來實現(xiàn)母線主保護。
1.2通信配置
在通信配置這一方面，智能變電站與傳統(tǒng)變電站的差別不大，但是就其發(fā)展而言，數(shù)據(jù)的更快速的傳播與數(shù)據(jù)量的加大會對通信配置提出更加安全可靠的要求。1.3計量配置采用三態(tài)數(shù)據(jù)為預處理數(shù)據(jù)的計量模塊，進行誤差量溯源實現(xiàn)現(xiàn)場檢驗和遠程檢驗。根據(jù)計量模塊所具有的通信優(yōu)勢，促進變電站與大用戶之間的互動，進行信息采集與資源的優(yōu)化配置，促進各個智能化電網(wǎng)環(huán)節(jié)的協(xié)調運行。
2智能變電站二次系統(tǒng)設計方案及應用
2.1系統(tǒng)構成
過程層、間隔層、站控層是變電站二次系統(tǒng)在功能邏輯方面的劃分。其中站控層對間隔層以及過程層起到一個全面監(jiān)測與管理的作用。其主要構成是操作員站、主機、保護故障信息子站、遠動通信裝置、功能站。間隔層具有獨立運作的能力，能夠在沒有網(wǎng)絡的狀態(tài)下或是站控層失效的狀態(tài)下獨立完成監(jiān)控，由測量、保護、錄波、相量測量等組成。過程層主要進行采集電氣量、監(jiān)測設備運行狀態(tài)以及執(zhí)行控制命令的工作，由合并單元、互感器、智能終端構成。
2.2網(wǎng)絡結構
過程網(wǎng)絡的組網(wǎng)標準是電壓等級。主要的網(wǎng)絡形式有雙星形、單星形、點對點等。通常要依據(jù)不同電壓等級和電氣一次主接線配置不同的網(wǎng)絡形式。單套配置的保護及安全自動裝置、測控裝置要采用相互獨立的數(shù)據(jù)接口控制器同時接入兩套不同的過程層網(wǎng)絡。雙重化配置的保護及安全自動裝置應分別接入不同的過程層網(wǎng)絡。單星形以太網(wǎng)絡適合用于110KV變電站站控層、間隔層網(wǎng)絡。雙重化星形以太網(wǎng)絡適合用于220KV及以上變電站站控層、間隔層網(wǎng)絡。考慮到變電站網(wǎng)絡安全方面以及運行維護。智能變電站，特別是高電壓等級、聯(lián)網(wǎng)運行的變電站，在兼顧網(wǎng)絡跳閘方式的同時仍保留直采直跳的方式。
2.3二次系統(tǒng)網(wǎng)絡設計原則
本文以220KV變電站為例，分析站控層設備的配置。遠動通信裝置與主機均采用雙套配置，無人值班變電站主機可兼操作員工作站和工程師站。保護及故障信息子站與變電站系統(tǒng)共享信息采集，無需獨立配置。
1）網(wǎng)絡通信設備配置需按一定原則進行。特別是交換機的端口數(shù)量一定要符合工程規(guī)模需求，端口規(guī)格在100M~1000M范圍內。兩臺智能電子設備所接的數(shù)據(jù)傳輸路由要控制在4個交換機以內。每臺交換機的光纖接入量要控制在16對以內。由于網(wǎng)絡式數(shù)據(jù)連接中交換機起到重要的作用，為保證智能變電站的安全運行，交換機必須保證安全穩(wěn)定，避免故障的發(fā)生。
2）應對獨立配置的隔層設備測控裝置進行單套配置，采用保護測控一體化裝置對110KV及以下電壓等級進行配置，采用保護測控一體化裝置對繼電保護就地安裝的220KV電壓等級進行配置。繼電保護裝置的配置原則與常規(guī)變電站一致，220KV變電站故障錄波及網(wǎng)絡分析記錄裝置按照電壓等級分別配置，統(tǒng)一配置110KV及以下變電站，單獨配置主變壓器。
3）過程層的配置。對于110KV及以上主變壓器本體配置單套的智能終端，對于采用開關柜布置的66KV及以下配電裝置無需配置智能終端。在配電裝置場地智能組件柜中分散布置智能終端。
4）合并單元的配置。110KV及以下電壓等級各間隔單套配置，雙重化保護的主變各側冗余配置，同一間隔內電壓互感器和電流互感器合用一個合并單元。
3結束語
綜上所述，智能變電站的發(fā)展、變革以及建設是實現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)展完善的基礎。智能變電站二次系統(tǒng)設計方法的不斷發(fā)展優(yōu)化會促進智能變電站作用及優(yōu)勢的更好的發(fā)揮。針對我國智能化變電站二次系統(tǒng)設計的實踐經(jīng)驗及相關原則，其應用發(fā)展道路一定會更廣闊。
作者：黃蘭芝 單位：國網(wǎng)菏澤供電公司
