35kv智能化变电站设计模式探究

'35kV智能化变电站设计模式探究　　摘要:35kV智能化变电站是农网变电中最后一个环节，是数字化变电站的升级和发展,当前我国存在常规和数字化变电站两种建设模式。本文阐述了智能变电站的优势与现有建设模式,着重探讨了智能化变电站集成式建设模式。关键词:35kV变电站；智能化；IEC61850；中图分类号：TM411+.4文献标识码：A1、智能变电站的优势智能变电站可分为过程层、间隔层和站控层。过程层包含了由一次设备和智能组件所构成的智能设备、合并单元和智能终端。其中，智能设备的选择比较注重安全可靠、低碳环保、技术先进和集成高效等特性，智能变电站的基本要求是基于通信平台网络化、全站信息数字化和信息共享标准化，基本功能是自动完成信息采集、测量、计量、保护、控制和监测等，并可根据实际需要，支持电网实时智能调节、自动控制、协同互动和在线分析决策等高级功能。2、我国智能化变电站的现有模式5 目前，我国农村35kV智能化变电站的建设引进了多种设计思路，以实现智能化的升级和提高经济效益，主要有数字化智能变电站典型建设和分布分散式智能变电站标准建设两种模式。2.1数字化智能变电站根据EIC61850通信规范的要求，由智能化一次设备(智能化开关、电子式互感器等)和网络化二次设备(过程层、间隔层和站控层)分层构建而成，可以实现智能变电站内不同厂家的电气设备间的信息共享和互操作。同时,由于数字化变电站的每个间隔功能相互独立,以及计量、保护、电能质量分析和故障录波等功能也都相互独立，需要多台设备才能完成保护测控，由此带来的缺点是设备装置数量多，结构较为复杂,并增加了成本的投入，虽然在一定程度上实现了智能化变电站的功能，但不利于普及和推广。2.2分布分散式智能变电站分布分散的标准建设模式是国家电网公司面向110kV及以上变电站所推出的比较科学的建设模式,它的保护基于间隔，采样数据传送依据EIC61850-9-2的标准,采用“直采直跳”的方式,状态量的传输是以通用的面向对象的变电站的事件方式传输；设备在线监测位于间隔层，站级保护控制采用网络化数据。这种分布分散模式的特点是侧重于突出保护的依赖性，让整个自动化系统的间隔层形成保护测控自动化两套系统使保护可靠性不依赖网络。但该模式增加了投资,综合造价高，更适用于高电压等级变电站，因此难以在农网中加以推广。5 3、新型集成式智能变电站建设模式通过以上分析,我们可以看到，现有的智能化变电站建设模式不能适应当前35kV农网智能化变配电的需要，由此,我们积极探索新型的集成式建设模式,以求能实现智能变电站的功能，降低投资，提高效益，增加安全可靠性。3.1设计思路随着现代计算机科技的发展,独立装置已完全具备对整个变电站的信息进行系统化处理的能力,尤其是针对35kV及其以下的相对简单系统的变电站,集成式数字化智能综合保护装置完全有能力实现整个间隔层的功能。新型集成式智能变电站依照EIC61850的通信规范:以功能服务为承载、以规范数据通信为途径、以构建信息模型为手段,采用系统的自动化功能建模方法,提供了变电站信息一体化建设的标准。集成式设计思路是在数字化信息化的基础上,对信息进行集中处理,以求实现原先独立的保护控制单元所无法实现的分布和集成式应用,进而实现智能化。对于重要网络或设备采取双冗余的配置方式，控制单元、光纤、数据采集系统及智能综合保装置均采用的是双系统模式,起到互为热备用、互相校验的作用。32集成式变电站结构精简功能强大(如图1)5 过程层针对35kV变电站互感器和断路器等一次设备距离较近，且均为开关柜结构的特点，为便于接线选用智能控制单元和合并单元集成为一体的就地智能化装置,能节省投资并提高效率。间隔层处理所有过程层光纤上传的信息,设置一主一备两台保护,两台交换机,充分保证了所采用的集成式数字化智能综合保护装置的安全可靠性，使其能顺利实现以前多台智能电子装置所实现的功能以及许多单台间隔层智能单元所无法实现的功能,包括完成更多的计算,接入更多的交流量。因此,需要有高可靠的硬件结构、更快的运算能力和丰富的网络资源,完成面向对象的建模,实现智能化；站控层从单台集中式智能综合保护装置上通讯,另外来接其它智能设备,较为简单。3.3集成式智能变电站的优势其一,安全可靠:不同间隔系统信息的集成度高,有效利用相邻元件间冗余广域信息来提高保护性能,增强可靠性,保证整个系统安全、稳定的运行。如可以实现低周低压减载、站域系统保护、站域优化控制和小电流接地选线等功能。其二,简单:根据农村电网的现实情况和需要对绝大部分功能和设备进行了整合,去繁就简,最大限度的减少设备数量和网络复杂程度。其三,降低成本:在统一的软、硬件平台上运行变电站的智能设备,其特色在于可基于现场编程,增加或调整系统功能，灵活度高、稳定性强,方便快捷5 ,从而有效的降低了调试成本、设备成本和培训成本。其四,系统优化:采用光纤代替了电缆,电子式互感器取代了常规互感器,减少了设备占地,优化了电缆设计,改善了变电站的电磁环境,不仅降低了设备和施工成本,也大幅度的降低了对二次设备的功能及电磁兼容的要求,优化了智能化系统。参考文献[1]李孟超,王允平等.智能变电站及技术特点分析[J].电力系统保护与控制,2010.31[2]由恒远.35kV智能数字化变电站设计方案研究[J].北京电力高等专科学校学报,2012.3[3]宋棋鹏等35kV智能变电站的集成化建设模式[J].电力建设,2011,11.5'