(沧州同兴电力设计有限公司 河北省沧州市 061000)
摘要：伴随着我国改革开放的不断深入和经济的飞速发展，我国社会以及科学技术水平也在不断的提高，各项生产设备也正朝向智能化、多元化发展，使得社会对于电力系统能源的依赖度不断提高。为了有效的提高电力系统运行过程中的稳定性和安全性，智能变电站成为越来越多变电站的首要选择之一，也是实现智能电网控制的基础和前提条件。智能变电站可以通过智能化的设备对电网进行调节和实时控制，保证电网能够顺利平稳的运行，对于电力设备安全运行起到了至关重要的作用。基于此，本文对110kV智能变电站设计及其可靠性进行分析。
关键词：110kV；智能变电站；设计；可靠性
社会经济的快速发展，变电站逐渐走向智能化和自动化的发展。在传统的变电站设备管理中，有很多人为操作引起的失误，也有很多当变电设备损坏之后没能及时进行维修所引起的事故。只有在今后的工作中对智能变电站的设计不断地进行优化，才能将这些问题消灭在萌芽之中，促进我国电网的可持续发展。
1 110kV智能变电站涵义
1.1 110kV智能变电站的内容
一般来说，智能变电站是非常可靠、先进以及技能的只能设备，能够妥善的通信平台的网络化、信息的数字化、共享的标准化以及信息控制、采集、保护、测量以及检测等诸多能力，而且还能够进行电网的智能调节、自动控制以及在线分析协同互动等诸多高端功能的变电站。
1.2 110kV智能变电站的结构
站控层。目前的站控层主要包括通信系统、监控系统以及站域控制等系统，能够有效的进行数据采集监控、检测控制、采集电能量以及信息的控制管理等多项内容。
间隔层。主要由二次设备进行组成的间隔层，通常包括继电保护装置、系统监控装置以及检测功能组的IED等，其不仅能够作用于间隔一次的设备上，还能够实现控制器、传感器、远方输出入之间的通信。
过程层。主要由一次设备进行组曾的设备层，通常包括隔离开关、变压器、电流互感器、断路器以及电压互感器等，与此同时还存在独立的智能电子装置，是实现开关以及变压器智能化的单元。
2 110kV智能变电站设计要点
2.1智能化一次设备的选择
由于实际工作工程中的不同需要，110KV智能变电站在主变侧采用的均是电子式互感器，利用光纤作为主要的信号传输元件，采取胶结的方式实现光纤与磁光玻璃之间的对接，相对而言，其维护的周期更短，而闭环控制技术也可以在一定程度上保证其具有较高精准度和较大的动态范围。其他的一次设备可在原有设备的基础上，使用智能终端作为一次设备的智能化接口，实现电力系统的要求。
2.2二次设备智能网络化
站控层设备的网络化在原有站控层管理的基础上建立一个自动化监控室全程监控智能变电站的运行，结合变电站智能化的设备将智能控制和自主管理变为现实，同时工作人员在站控层设备中也能够得到良好的工作环境与更加科学化的操作模式，方便了管理智能变电站的设备同时，更提高效率为城市电网的稳定性提供了保障。间隔层设备的网络化间隔层涵盖了监测、计量、录波和保护系统等多方面操作组成，所以在整个系统操作中占据着非常重要的地位。所以在间隔层的监控系统失效后，必须仍能够满足独立监控本层其他设备的职能需求，故而必须设置专门独立的控制设备与保护性设备，且全面覆盖于间隔层的区域，确保实时监测与间隔层的设备正常管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆过程层设备的网络化过程层中的设备有相互的独立性与关联性，故而在运行中非常复杂，所以在此处必须着重强调设备的过渡与自我监测的效能，这样才能够实现设备独立自检的可能性，免去了人工检查的繁琐，同时，更能够通过科学手段将设备的采样信息共享到其余多个设备中进行统筹，并在变电站通用协议的范围内，简化管理人员与系统数据的工作流程。
2.3构件网络构架
在组网时采取高速以太网路能够有效的保证系统数据传输速度每秒高于100Mb，同时可以在所有的相关设备上都安装形影的通信接口，并支持IEC61850的相关要求。按照逻辑功能，网络可以被划分为过程层、站控层以及间隔层三个主要的方面。站控层的网络拓扑多使用单星型的结构，在100KV的电力网络中，最常使用的就是常规工业级的工作组网络交换设备，从而形成站控层。对于GOOSE控制网来说，可以使用IEC61850规约要求的工业级网络交换设备，且设备必须要支持GOOSE技术。过程层网络可以大致分为GOOSE以及采样数据网两部分，从物理的特性角度来看，这两部分之间独立存在，其网络结构采用星型拓扑。根据系统保护的双重化要求，在对变电站网络进行优化构建时，必须要满足继电保护的相关安全要求，坚持双重化配置，两个过程层网络相对独立，有效的保障电力系统的安全。
3110kv智能变电站的可靠性分析
对于110kv智能变电站的可靠性分析，我们通常从智能变电站工作性能的靠靠性分析和智能变电站的设备的可靠性分析这两个方面进行。
3.1智能变电站工作性能的可靠性分析
我们想要对智能变电站的工作性能的可靠性进行分析，就应该要从智能变电站的整个系统的内在网络结构入手。我们上文提到过，为了保证智能变电站整个系统的安全平稳运行，所以在系统的过程层和站控层中使用的都是网络化的结构，这样的话，就可以使监控中心的通信线路和变电气的通信线路分割开来，可以保证通信线路之间不会互相影响干扰，即使一条线路出了故障，整个系统也还是可以正常运行，使得真个系统具有良好的实时性，使整个系统不受到故障和其他线路的影响。这个样子的设计，就可以保证智能变电站的整个系统功能的稳定性，同时也就保证了只能变电站在运行过程中的可靠性。
3.2智能变电站的设备的可靠性分析
就像是上个部分提到的，当前的智能变电站的一次设备中通常是采用的智能化系统。这是出于节约资源以及保证整个系统的安全稳定运行这些方面的考虑。而从另一个方面来说，在智能变电站的一次设备中使用智能化的断路器，相当于时运用了自动化控制以及相关的其他技术，这对于智能化变电站的信息数据的采集和收集工作来说，是一个很大的完善和进步。运用智能化的设备，就可以客观全面地收集信息从而及时快速判断出设备中是否存在故障，如果存在故障又可以很快的辨别故障解决故障。这样的话，系统故障对整个智能化变电站的影响就可以很大程度地降低了，节约了人力物力资源，同时延长了智能化变电站的使用寿命和运转周期，另外又减少了对于智能化变电站的检测、维修、维护成本和投入，我们管理智能化变电站也就更加方便。这些都是智能化变电站中的设备的可靠性的体现。所以设备的可靠性就使得整个智能化变电站的可靠性增强，使得智能化变电站安全平稳可靠地运行。
结束语：
综上所述，110kV变电站电力系统其内部结构非常复杂，对保证其安全运行有很大影响，而电能的使用是人们日常生活和工作的必要保证，电能使用安全也是人们越来越关注的问题。随着科学技术的不断发展，各种新型技术被应用到电力系统的开发和维护中，而我国目前对于变电站设计可靠性的研究尚处于初级阶段，相关单位应加强相关研究。
参考文献：
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[2]胡宏达.110kV智能变电站设计及其可靠性分析[J].通信世界，2016，（22）
[3]张博.110kV智能变电站设计及其可靠性分析[J].科学与信息化，2018，（2）
论文作者:魏俞芝,许晓丽,孙静
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/24
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 系统论文; 间隔论文; 可靠性论文; 网络论文; 《电力设备》2019年第5期论文;