110?kV變電站控制系統(tǒng)設計新技術探討

摘 要：改革開放以來，我國的經濟得到了快速的發(fā)展，人民的生活水平不斷的改善。對電網的建設以及供電質量的要求也在不斷地提高，這無疑給我國的電力企業(yè)帶了巨大的壓力。該文根據筆者實踐工作經驗，就110 kV變電站設計中的幾個技術問題進行了淺要分析，希望可以對大家今后的工作提供一些參考。

關鍵詞：110 kV 變電站 設計 技術問題

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（b）-0041-01

變電站在現代電力系統(tǒng)中，起著舉足輕重的作用，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其能否長時間的安全運行，與電網有著十分密切的關系。目前，我國的各種資源供應量十分緊張。因此，需要將信息技術中的微機集控技術，應用到我國變電站的設計中去，以此來提高我國電力系統(tǒng)的供電效率，增加資源的利用率。該文將就110 kV變電站設計中的幾個技術問題進行分析與研究。

1 110 kV變電站的設備

變電站，顧名思義，就是改變電壓的場所。而變電站控制測量保護系統(tǒng)的設備，按傳統(tǒng)的分類，在其組成上可以分為一次設備和二次設備。

1.1 一次設備

新型一次設備一般由智能斷路器和主要數字互感器構成。其中智能斷路裝置由計算機、新型傳感器和微電子技術設計而成。不僅可以增強電網安全性，還可以更好地對變電站的一次斷電單元進行輔助開關和繼電器保護。而電子互感器則分為有源和無源兩種工作方式。結合現有技術把光纖轉化為傳感介質，通過對磁共振和磁滯飽和狀態(tài)進行一定量的保持等方式來改變自身的電流。除此之外，因為智能組件具有配置靈活、能夠對自身狀況進行監(jiān)督管理，可以多組件之間進行外置內嵌，并且可以將測量、控制、保護等不同功能組件有機結合。

1.2 二次設備

在110 kV變電站中，其新型二次設備主要指的是其三層網絡結構，即站控層、間隔層以及過程層。站控層主要是由通信系統(tǒng)和自動化系統(tǒng)組成的，其主要的任務是對相關的信息進行管理與控制，對整個上級系統(tǒng)進程實時的封閉、監(jiān)測、控制等。間隔層主要存在于二次設備中的繼電保護內，主要是利用相應的監(jiān)控裝置，對整體數據進行監(jiān)控工作，并且控制數據、信息的輸入、輸出工作。過程層主要存在于一次設備與二次設備相結合的位置，主要是由智能組件和一次設備組成的。相關的工作人員在其部位進行對變電站的控制、傳輸、變換、分配等的監(jiān)測工作，并最終保證其設備可以在正常的順序下操作進行。

2 110 kV變電站新技術的設計運用

設計110 kV變電站時，需要按照相關的規(guī)章制度，將其變電站建立成為一個專業(yè)的、數字化的變電站，并將其變電站中的一次設備與二次設備進行有效的安排管理，以便于完成對通信數據與信息的管理工作。其次還需要利用微機控制系統(tǒng)，應用一些常用的控制程序，實現對系統(tǒng)數據的處理，實現人機交接，并完成二次設備中的三層網絡結構的建設工作，實現110 kV變電站的智能化。

2.1 硬件設計要點分析

第一，繼電保護的設計分析：在整個變電站的運行當中，繼電保護設計真可謂是其核心所在；倘若其繼電保護系統(tǒng)一旦失靈，那么，整個的變電站也就無法正常的運行了。所以，在變電站的設計中，需要將監(jiān)控系統(tǒng)與繼電保護系統(tǒng)分別進行設計，以便于可以保持其各自的獨立運行。也就是說，當整個系統(tǒng)的硬件設施和軟件設施都發(fā)生了故障，無法正常運行時，繼電保護單元必須仍然可以持續(xù)且穩(wěn)定的運行。目前，在已有的技術條件下，利用綜合自動化技術，對110 kV變電站內部的諸如變壓器、接地變配電裝置、電容器、母線、進出線線路等設備綜合配置繼電保護；并利用該裝置，實現對間隔層部分的電壓數據與電流數據的動態(tài)采集。此外，還可以在邏輯判斷的基礎上，利用繼電保護測控裝置內部的中央處理器，來實現整個間隔層的保護功能。第二，備自投的設計分析： 現階段，對于設計110 kV變電站的備自投設備來說，主要是采用雙進線向單母線進行供電的方式以及母聯分段供電方式這兩種方案來實現其供電的。雙進線向單母線進行供電的方式其核心思想在于：線路則作為備用線路或者是線路進行進線作業(yè)。母聯分段供電方式其核心思想在于：在整個供電過程中，兩個電源互為備用關系，當分段開關處于斷開的狀態(tài)時，工作電源分別向其設備進行供電。在實際的生產工作中，多將前一種方案稱之為明備用方案，后者稱為備用方案。鑒于設計的是110 kV的變電站，因此，在進行實際的設計前，必須充分地考慮到綜合自動化系統(tǒng)其運行的特定條件，在選擇變電站備自投的裝置設計方案時，必須結合斷路器的位置信號、電流、等因素進行綜合的考量。

2.2 軟件的設計要點分析

建設110 kV變電站，需要在其二次設備中采用高速的以太網，以確保過程層、間隔層、站控層的健康穩(wěn)定運行，其高速太網的傳輸速率一般在100 Mb/s左右。第一點，在設計110 kV變電站的過程中，需要嚴格控制其過程層，不僅要達到全線實行點對點網絡式通信方式的目標，而且還要保證間隔層設備與過程層設備之間的站點連接。在實施設計過程層時，需要采用GOOSE的接口，與智能化的終端配置相適應，連接點對點的主變保護裝置。同時，在過程層的內部，還需要利用電子式的電壓電流互感器，對其進行智能化的開關設備的設計，實現互感器設備的智能化與數字化。此外，在其傳輸過程中，還需要使用光纖進行數據的傳輸，以實現過程層電器的智能化。第二點，在進行110 V變電站間隔層設備實施時，主要通過加強保護設備、管理監(jiān)控設備、表計等幾個方面來完成。傳統(tǒng)的110 kV變電站不需要采用保護設置，而110 V變電站主要采取的是輻射式的供電方式來完成實施保護監(jiān)測，完成繼電保護工作，這種方法對變壓器實施了保護測控設置，完成了110 kV變電站的保護測控一體化。在設計間隔層時，需要將其進行有效的管控，因此需要按間隔單套進行配置設備，實現集中式故障處理，以及智能化集中式裝置使用。第三點，在設計110 kV變電站的站控層時，需要建立起一個統(tǒng)一的信息存取平臺，實現對站控層的整體管理，完成對整個變電站信息的處理、存貯、采集的工作，提高其數據的可靠性和穩(wěn)定性。

3 結語

綜上所述，在整個變電系統(tǒng)中，變電站是電網系統(tǒng)運行的監(jiān)控點，其所發(fā)揮的巨大作用是毋庸置疑的。因此，需要利用現代的科學技術，如微機集控技術，設計110 kV變電站，使其擁有更高的運行質量，更好地服務經濟建設與社會發(fā)展。

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