摘要：220kv智能变电站二次系统的结构与设备配置直接关系到变电站的运作效率，要想变电站的高效运行就必须优化二次系统结构，升级设备配置，提高变电站的工作效率，所以文章就220kv智能变电站二次系统结构与设备配置进行分析探讨。
关键词：220kv智能变电站；二次系统；结构；设备配置
科学技术的快速发展，使得人员对电力系统运行安全稳定性的需求越来越高。电气运行调试工作是保证电力系统运行状态良好的重要组成部分，相关建设人员应在明确其运行调试现状的情况下，找出具体控制的方式方法。
1 220kV智能变电站二次系统相关概述
随着社会经济的快速增长，人们对供电可靠性和安全性有了更高的要求。而风力、太阳能等新能源电源的并网运行对电网系统稳定性造成了一定的影响。智能电网能有效利用电力资源，提高供电可靠性，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
2011年起，作为智能电网的关键节点，智能变电站在全国范围内进入全面推广建设阶段，新建220kV变电站按《国家电网公司输变电工程通用设计―110（66）～750kV智能变电站部分》（2011年版）中“第五篇 220kV变电站通用设计技术导则”的技术方案。与传统变电站相比，智能变电站最大特征体现在一次设备智能化、设备检修状态化和二次设备网络化，其中二次设备在采样方式和组网形式上都发生了重大的变化，随着电力技术的进步，越来越多的新技术应用到二次系统中
2 220kV智能变电站二次系统的结构分析
以S省某220kV变电站为例，智能变电站系统采用三层两网结构，三层即站控层、间隔层、过程层，两网即站控层网络和过程层网络。
站控层。负责变电站的数据处理、集中监控和数据通信，由主机、操作员站、远动通信装置、保护故障信息子站和其他各种功能站构成，是全站监控、管理中心，并与远方监控/调度中心通信。站控层网络采用百兆星形双网结构，冗余网络采用双网双工方式运行。站控层网络MMS、GOOSE（逻辑闭锁）、SNTP三网（功能）合一，共网运行，全站数据传输数字化、网络化、共享化。
间隔层。间隔层包括保护、测控、计量、录波、相量测量等，不依赖于站控层和通信网络，可以对间隔层设备进行就地独立监控功能。保护测控装置配置如下：
（1）主变保护双套配置，高、中、低压侧及本体测控装置单套独立配置。
（2）220kV线路、母线、母联（分段）保护双套配置；
（3）110kV线路、母线、分段保护单套配置，采用保护测控一体化装置，母线测控单独配置；
（4）35kV 线路、电容器、站用变保护集成测控、计量功能，母差保护单套配置；
（5）过程层：过程层由互感器、合并单元、智能终端等构成，是一次设备与间隔层设备的转换接口，完成电流电压量的采样、设备运行状态信号的监测和分合闸命令的执行等。
3 220kV智能变电站二次系统的设备配置分析
《智能变电站继电保护技术规范》按照“统一规划、统一标准、统一建设”的原则制定。本规范完善了智能变电站继电保护的应用，加快了建设坚强智能电网的步伐，提高了智能变电站建设效率和效益。本规范只对智能变电站继电保护的特殊之处进行统一规范，除此之外还应满足国调六统一标准化设计的相关规定。本规范从指导工程应用的角度出发，是对《智能变电站技术导则》等相关规范继电保护部分的细化、补充和完善。
继电保护技术应用的研究与探索应以进一步提高保护的性能和安全可靠性为目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不能为了智能化而智能化，继电保护的智能化必须服从保护的“选择性、快速性、灵敏性和可靠性”。
从规范看出，典型220kV电压等级的继电保护及与之相关的设备、网络等应按照双重化原则进行配置，双重化配置的继电保护也有诸多要求。
（1）每套独立的保护装置对有可能发生的所有类型的故障应都能处理。而且两套独立的保护之间不应存在任何电气联系，一套保护出现问题或退出时，另一套保护仍能正确处理故障;两套保护的采样值（电压、电流）应分别来自相互独立的合并单元;电子式互感器两套独立的二次采样系统应与双重化配置的合并单元一一对应，每路采样系统应用双A/D系统，每个合并单元输出两路数字采样值应由同一路通道进入一套保护装置。保护采用点对点直接采样，采样同步不依赖于外部时钟，本间隔的断路器位置也采用点对点方式。智能变电站可以不采用电子式互感器，继电保护装置采用就地安装方式时，就适合采用常规互感器，而且采用电缆跳闸。
（2）双重化配置保护使用的SV（GOOSE）网络也必须相互独立，当一个网络瘫痪或退出时不应影响另一个网络的运行。SV网络可以进行采样值得传输;继电保护之间闭锁、失灵启动等信息通过GOOSE网络方式传输，还有一些保护采用网络方式跳闸，间隔间的断路器位置也是采用网络方式。同一装置接入不同网络时，有可能相互干扰，因此装置内部各网络的数据接口控制器也必须完全独立。
（3）两套保护的跳闸回路应分别对应两个独立的智能终端，两个智能终端也分别对应断路器的两个跳闸线圈;对于单间隔的保护应直接跳闸，涉及多间隔的保护（母线保护）也宜直接跳闸。在特殊情况必须采用其他方式跳闸时，保护必须满足快速性和可靠性的要求。
（4）双重化的线路纵联保护也应具备两套独立的通信设备，以及自己独立的电源;两套保护的相关设备（电子式互感器、合并单元、智能终端、网络设备、跳闸线圈等）的直流电源也应一一对应。
（5）保护宜独立分散、就地安装。这对保护装置本身和运行环境都有严格要求。保护设备就地安装时，应置于开关柜、GIS汇控柜或智能控制柜内。柜内温度应介于-25℃～70℃之间。
4 220kV智能变电站二次系统的设备配置要点
220kV智能变电站保护装置均就地下放至户内智能控制柜内，有效节省继保室屏位、缩减变电站建筑面积，同时极大减少站内通信光电缆长度及现场敷设工作量，便于运维人员开展巡视和检修校验工作。
保护就地化对智能控制柜的组屏和接线也提出了新的要求。国家电网企管[2014]909号文《国家电网公司关于印发<110（66）～750kV智能变电站通用一次设备技术要求及接口规范>等22项技术标准的通知》和新“六统一”保护装置的要求，有利于标准化设计，缩短供货周期，提高回路接线正确性和合理性。但实际工程中智能控制柜由一次设备厂家提供，智能组件和保护测控装置由其它二次厂家提供，需要对屏面布置、装置间接线和端子排进行整体设计及优化，由于一次厂家对不同厂家的二次设备原理及图纸了解程度不同，设计需要和厂家之间进行多次沟通。
220kV变电站中双重化保护应接入两套独立录波装置和网络分析装置，采用点对点方式接受SV 报文，采用网络方式接受GOOSE 报文。实际工程中一个合并单元数据量按8M计算，同时预留50%的裕度，故障录波、网络分析装置每个百兆LC光口能接入4～6个合并单元，数据通过过程层中心交换机接入，会有多个光口分别用于故障录波和网络分析，而两者采样上有很大的重复性，今后可考虑采样上的整合，以减少光口数量、防止光纤接口处过热。
结语：文章对220kv智能变电站二次系统结构的分析，加强了设备的配置，提升了工作效率，所以220kv变电站的智能化也是必然趋势。
参考文献：
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[2]褚宏宪，史慧杰.变电站电气二次系统的设计分析[J].物流工程与管理，2013（12）.
[3]冯立丰.对变电站电气二次设计的探究[J].中华民居（下旬刊），2014（05）：276.
论文作者:程芳君
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/23
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