摘要：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。
关键词：110kV；智能变电站；设计；可靠性
一、110kV智能变电站的特点
1.1通信标准化
IEC61850标准是一项新的网络通信体系，它对自动化变电站系统的国际通信标准做出了定义，让变电站使用的不同厂商生产的设备之间可以自由的连接，使得设备之间能够实现相互操作以及全站的信息共享等功能。
1.2状态可视化
变电站智能化的实现，能够实现监测全站设备运行状态的功能，其过程是经过采集设备工作时非电气量参数，利用传感器技术、计算机技术以及网络通信技术等，在使用专家系统分析获取的各项特征参数，以便及时发现设备的运行故障或是预测潜在故障。设备状态监测作为设备状态检修的基础，与原始的设备计划检修模式，状态检修模式减少了很多的不必要检修和停电事故。由此变电站实现了智能化检修维护，在检修设备时更有针对性和合理性，降低了设备检修维护成本。
1.3功能一体化
（1）系统功能集中化：智能变电站在采集全景数据的基础上，可以实现系统的各项功能，例如防误操作功能、设备状态监测等。由于IEC61850标准的推行，以及自动化装置和保护装置的相互融合，保护系统也逐渐实现了自动化管理。
（2）设备功能集成化：由于数字化测量方式和网络化的控制方式带来的好处，大大简化了间隔层设备的采样模块和I/O接口模块，所以可以对其逻辑计算能力做进一步的强化，使得系统功能更加集成化，例如110kV智能化变电站中使用的保护测控一体化装置。并且系统还能够把电能计量以及故障录波等功能也集成到间隔级中。
（3）电源系统一体化：传统的变电站的电源一直都是采用分散设计模式，把各个电源子系统独立组屏，各项设备的生产和安装由不同厂家来完成，给设备的管理和维护带来了很多不便，而智能化变电站克服了这些弊端。
（4）信息互动化。顺序控制：其主要功能是实现变电站的就地顺序控制以及远程监控，主要包括实现间隔层设备的“运行、检修、备用”状态的转换、双母线倒闸操作、变压器各侧跨电压等级操作、开关柜运行操作等。电压无功自动分析控制：结合应用调度、集控主站系统和变电站自动化系统，把各类节点参数进行处理，整合出VQC和AVC最优方案，最后再把方案反馈下发至变电站自动化系统，以实现无功调节命令。
二、110kV智能变电站设计
2.1关于智能化一次设备的选择
在设计110kV智能变电站时，要注重关于智能化一次设备的选择。110kV主变每一侧应用的都是电子式互感器，而电子式互感器是经过细致的探讨和计算选出的。无源电子式互感器的优势和功能是相对比较强大的。例如光电式电流互感器，采用的是法拉第磁光效应原理，线性偏振光在通过处于磁场环境的介质时，其偏振方向会有所改变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它的旋转角为：
θ=V∫Hdl（1）
式中：V-光学材料维尔德常数；H-磁场的强；l-光线通过的路径。当所设计的光路为闭合回路时，根据物理全电流定理可知：
θ=V∫Hdl=Vi（t）（2）
也就是说，只要测量出法拉第旋转角，就可以通过式（2）得出磁场强度，继而求出磁场的电流。选择这样的智能化一次设备是因为它有强大的电磁兼容性能，并且不需要向传感头提供电源。另外，输出方式选择为光通信信号。关于其他设备的选择和使用，一般的传统设备就可以满足其需要，同时配合智能终端，使其作为智能化一次设备的智能化接口，这样就能满足智能设备基本的功能要求。
2.2采样就地数字化的设计
在110kV智能变电站的采样就地数字化设计中，采用的设计方式是将电子式互感器与常规的互感器相结合，使其成为一个单元，实现采样就地数字化。在此设计中，应当考虑以下几方面的问题，例如，计算和分析铁芯、铜线等的使用量，最终才能决定选择什么形式的互感器，实现智能变电站低碳环保的设计理念。通常情况下，电子式的互感器的优势是体积比较小、抗饱和的能力较强、线性度较好等，能够有效避免类似传统互感器出现绝缘油爆炸、CT短线导致的高压危险等一些缺陷性问题，而且还在很大程度上节省了金属材料。另外，要想实现采样就地数字化设计，还要考虑其中涉及到的技术是否先进，经济优势是否明显，即其性价比是否合理，运行、操作是否合理、简便等，从而选择最有力、最合适、最科学的互感器。当然，在作出选择之前，要合理、细致、科学地比较多种产品的属性，之后再作定夺，以实现采样就地数字化设计的最目的。
2.3相关网络构架方案
网络构架方面的设计应当使用高速的以太网来实现，它的传输速率不能低于100Mb/s，而且还要保证所有的设备都有其专属的、相应的通信接口，规约应当支持IEC61850，从逻辑功能上看，整个网络的构架是由3个层面组成的，分别是站控层、过程层和间隔层。在设计站控层的网络拓扑时，采用的结构为单星型，它的交换设备采用的是常规的工业级工作组，从而构成站控层单以太网；过程层是由采样数据网和GOOSE网构成的，这两个结构在物理上呈现出相互独立的态势，其采用的拓扑结构与站控层类似，都应当是星型的。GOOSE控制网要符合IEC61850标准，并且要是工业级别的网络交换设备，这样才能构成针对主变的相关形式的控制网。
三、110KV智能变电站的可靠性
110kV智能变电站的可靠性，一方面实现了设备的可靠性，另一方面实现了系统工作性能的可靠性。实现设备的可靠性主要表现在110kV使用的是智能化断路器，还结合了自动化控制技术，能够单独完成变电站中的各项工作，能够完成数据信息地收集和传输，还能够准确判断设备出现和故障，避免了很多危险事故的发生，还为检修人员的工作带来了很大的便利。系统工作性能的可靠性主要表现在采用了安全可靠的网络通信结构，对变电站的每一层和每一项环节都能够实现监测管理，还有效地将变电站主线路与各层监控的线路分离开。
参考文献：
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[3]马仕海，荆志新，高阳.智能变电站技术体系探讨[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2010，06（04）：333~337.
作者介绍：
程次来（1980.09.22−），女，籍贯：湖北崇阳，民族：汉族，学历：本科，职称：高级工程师；职务：设计专员；研究方向：变电一次。
论文作者:程次来
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/16
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 互感器论文; 功能论文; 可靠性论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第28期论文;