智能变电站二次设备集成优化设计.docx

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1、智能变电站二次设备集成优化设计摘要：随着经济的快速发展，社会在不断的进步，对于智能变电站未来的发展, 二次设备集成优化工作是极为重要的。在本文中，笔者就将针对二次设备集成优 化设计实现的可行性，策略等方面进行充分阐述，并提出二次设备集成优化方案, 希望为智能变电站未来的发展建设有所帮助。关键词：智能变电站；二次设备集成；优化设计引言众后周知，现在的社会是一个信息社会，所以对电力需求逐渐增加，由于时 代在不断变化，我国的电力企业在快速增长，跟上时代发展，由于科学和技术的 现代化水平的可持续发展，所以一般变电所已经不能满足对电力的需求，现在人 们和企业和通用变电站开始取而代之的是数字智能变电站的信

2、息集成。现在的社 会每天都在进步，进而使得电网系统的技术水平越来越高超，功能也越来越智能 化，由于网络的广泛使用，智能变电站二次系统一直是领先水平在变电站的技术 水平，尤其是在配置中，他们可能会在多大程度上尤为明显。1智能变电站二次优化系统的作用1.1优化和保护电网在我国传统的变电站技术中，电网的保护和监测装置分别安装。但智能变电 站可以实现传输信息和网络传输网络的集成。因此，保护和监控装置可以实现信 息共享。这样就可以实现网格系统设计的集成。只有在电力运输过程中，才能加 强对各种电力设备的检测，从而更可靠地保证电力运输网络的运行。因此，建立 智能变电站具有十分重要的现实意义。L2二次变电系统

3、的终端优化智能变电站技术最终实现了智能终端的组合，主要是实现了主系统和二次系 统连接的智能终端，主要是通过变换器合并和二次电流过程中的电压数据。通过 数据传输将信息传输到保护装置。通过智能终端采集的隔离开关和断路器的接收 来判断电网的传输。此外，智能终端控制也可以是三相跳闸、分项跳闸、重放操 作。L3信息传播统一信息平台建设在传统的变电站技术中，很难实现变电站的数据采集功能，很难根据单设备 实现电力运输的合理判断。除了传统的变电站技术外，很难实现不同系统和不同 设备之间的电力资源分配，不同设备之间的信息共享也很难实现。但智能变电站 可以很好地认识到，智能变电站技术可以通过不同设备之间的信息共享

4、，智能变 电站控制其与其他设备之间的信息交换，从而最终实现在运输过程中统一的动力 变电站。2保护测控一体化装置2.1单装置实现可行性分析（1）DL/T860支持功能自由分配，保护、测控整合符合IEC61850标准。（2） 保护、测控装置的硬件结构变简单。保护、测控装置内不需再配置交流模件、开 入开出模件、操作箱模件，为llOkV及以上等级保护、测控装置实现一体化创造 了条件，过程层与间隔层的以太网网络通信将取代常规开入、开出、交流量等硬 接线连线，数字通信将成为产品间协调配合的主要形式。（3）保护测控统一化 硬件平台，性能大大提升，可以满足要求。智能化变电站对IED提出了全新的要 求，为适应I

5、EC61850标准所要求的复杂功能及高通信能力，几乎所有厂家的IEC61850装置都采用了新的硬件平台。强大的平台足以同时完成复杂的保护计算 及大量地DI、DO数据处理工作，为保护、测控功能整合提供了坚实基础。2.2220kV保护测控一体化装置可行性分析22OkV电压等级采用保护测控一体化装置已有工程实践，理论上是可行的。 但是22OkV线路、母联等均为双重化保护，采用保护测控一体化装置涉及双测控 数据处理，实现起来较为复杂，国内目前还未有统一的解决方案。因此，220kV 电压等级仍推荐采用保护、测控分开方案，也可保证继电保护性能稳定、质量可 4W 2.3110kV保护测控计量集成llOkV及

6、以下采用保、测、计、智能终端、合并单元五合一装置。考虑将 liokv电压等级保护就地下放布置，根据智能变电站继电保护技术规范要求, 保护装置应集成智能终端功能，并采用电缆跳闸方式，实质上是将常规的保护装 置就地下放，并增加相应的过程层接口，因此设计考虑HOkV电压等级在保、测、 计一体化装置的基础上，增加相应的过程层接口，采用保、测、计、智能终端、 合并单元五合一装置。集成后的保护、测量、计量、智能终端、合并单元一体化 装置未增加保护CPU的运算压力，对保护性能无影响，简化了装置间的信息交互, 不仅提高了保护的可靠性，而且可以简化网络结构，减少运行维护工作量。3220kV智能终端合并单元一体化

7、装置，主变压器本体高集成度智能组件的装 置优化设计方案1 .1主要技术性能指标3 .L1高电压等级合并单元、智能终端一体化装置（1）具备先进软硬件平台，在一台4U标准装置内实现，可优化屏柜布置。 （2）采样值接入应可支持电子式互感器或常规互感器接入。（3）当采用模拟量 接入时，模拟量接入数量应不少于24个通道，以满足现场最大化应用需求。4 .1.2主变压器智能组件集成。（1）利用主变压器智能组件柜实现主变本体非电量保护、有载调压、风冷控 制等功能集成，多CPU架构，各功能之间弱耦合。（2）风冷控制IED可根据就 地切换开关（远方/就地）选择冷却器控制方式，也可根据就地切换开关（手动/ 自动/停

8、止）选择各冷却器工作方式。根据负载和温度情况，自动投切相应数量的 冷却器并进行轮换工作；实时监视各冷却器工作状态，自动退出故障冷却器并投 入备用冷却器。（3）风冷控制IED并将其状态通过IEC61850上送至后台，同时 在装置面板指示灯显示。3.2 技术经济效益分析（1）智能终端、合并单元一体化装置，有效缩减就地智能控制柜体积及数量, 节省就地柜投资，减少占地面积；合一装置成本仅比单独一台设备成本稍有增加, 所以投资有近50%的缩减；且合一装置可在源端实现GOOSE和SV共端口，减少 过程层交换机的配置成本。（2）主变压器本体高集成度智能组件，主变本体智 能组件集成非电量保护功能，就地安装于主

9、变本体智能终端柜内，和主变一次设 备距离更近，节省了长距离的电缆；利用智能组件实现主变压器有载调压、风冷 控制功能，显著简化二次回路，节省大量硬件资源。3.3 集成设计应用方案220kV、llOkV及10kV均采用合并单元智能终端集成装置，实现过程层 SV/GOOSE共网共口传输，不但节约大量的硬件资源，也使网络得以简化。主变 压器本体高集成度智能组件实现主变本体非电量保护、有载调压、风冷控制等功能集成。结语综上所述，推荐220kV智能变电站二次设备集成优化设计方案如下：（1） 220kV采用保护、测控分开装置。（2）主变采用保护、测控分开装置，主变各侧 共用一套测控计量一体化装置。（3） l

10、lOkV采用保护测控计量智能终端合并单元 五合一装置。（4） 220kV采用合并单元智能终端合一装置整合整合状态监测功能 单元。（5） 10kV采用合并单元与智能终端合一装置。（6）取消站内电能表，计 量功能整合于相应的测控装置。（7）采用故障录波与网络分析仪合一装置。（8） 主变压器本体高集成度智能组件实现主变本体非电量保护、有载调压、风冷控制 等功能集成。通过集成优化整合，提升了设备的集成度，又满足运行维护要求， 能够进一步提高智能变电站的智能化、数字化、信息化，保障智能变电站运行的 安全性和稳定性，为国民提供更加优质的电力服务。参考文献：云文兵，管婷，张延,智能变电站二次设备集成优化设计.中国新技术新产 品，2013, 9： 477.李靖.智能变电站关键技术的研究及应用D.华北电力大学，2016, 6： 90.