（国网天津市电力公司经济技术研究院 天津 300171）
摘要：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。
关键词：智能变电站；设计；可靠性
一、建设110KV智能变电站的总体思路
（1）智能变电站要根据IEC61850的协议进行构建，在站控层和间隔层间通过100Mbit/s的以太网来实现信息的交换，而间隔层和过程层可以应用光纤点完成采样值与开关量的信息交换。
（2）一般来说，110KV要根据IEC61850的协议进行数字输出电子式的互感器，而间隔采样的数据传输要使用IEC61850-9-1协议，实现跨间隔数据的传输。
（3）使用传统一次设备，进行智能终端的设备配置，可以应用光纤和保护测控设备完成连接。
（4）在配置上要符合我国IEC61850的通信标准，按照数字式的继电保护与安全自动装置。
（5）在计量系统上的配置，要有光纤以太网接口数字式的电能表。
（6）主变过负荷的联切装置要根据开关量信息实现交换，以站控层的网络GOOSE系列的服务来实现。
二、110kV变电站智能化设计
2.1智能化一次设备的使用
在110kV智能化变电站中，智能化一次设备属于底层基础性元器件，其工作的智能化水平将直接反映整个变电站系统的智能化程度，因而智能化一次设备的选择至关重要。智能化一次设备主要由电子式互感器和智能断路器组成。电子式互感器主要有无源和有源两种。无源互感器以光纤电流互感器居多，其根据磁光的法拉第效应，利用光纤作为信息传输的载体，频带范围较宽且安装体积小；而有源互感器则是将传统的电压或电流式互感器输出的电压、电流数字化处理，并利用光纤、网络单元等将数据信息传送到测控保护装置等。由于电子式互感器采用光纤通信，其在抗外界干扰和工作可靠性方面比传统常规型变压器有较大的优势。而智能断路器设备则主要是使用现代电子技术及智能化控制设备形成执行单元取代常规的机械动作式开关和继电器，由于是自动化控制，其比传统机械动作可靠。
在进行110kV智能化变电站设计时，为了满足其工作需要，在主变各侧使用电子式互感器，并以光纤作为通信载体，而其他一次设备仍可选择常规设备，但需要以智能终端作为一次设备的智能化接口，以满足其他智能装置的功能性需求。变压器配电装置，一般采用中置式真空型开关柜。
2.2网络架构的搭建
110kV智能变电站的组网形式采用高速以太网，从而可以保障其信息通信传输率在100Mb/s以上；在所有的智能设备上配备相应的通信接口，以确保设备间的正常通信。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于110kV智能变电站用于监控的站控层，网络拓扑结构应优先考虑单星型形式，且使用常规工业级别的工作组网络交换装置，从而形成站控层单以太网；另外，针对于GOOSE控制网，其工业网络交换装置应以IEC61850标准要求为准，且对应的设备要能够支持GOOSE技术。而过程层网络主要有SV网和
GOOSE网，其在物理分布上是独立进行的、互不干扰的，其拓扑结构应选择使用星型，且系统需要具备保护双重化性能，则在相对应的过程层网络配置也要进行双重化，同时应确保继电保护符合有关规定，其双重配置的过程层网络相互对立。最后，由于110kV变电站以辐射方式对外供电，因而其间隔层的进线侧无需安装保护装置，仅在内桥或分段位置安装相应的保护装置。
三、110kV变电站设计的可靠性研究
3.1完善变压器配置保护
一般来说，变电站在进行配电的过程中往往需要限定电压的额度，只有适合的电压范围才会促进电力系统的正常运转，如果说电压出现过载或者不足的情况就会对电力系统的运转造成影响。而调节电压的功能是由变压器系统来提供的。因此，变压器系统可以说是整个变电站继电保护系统中必须要重点保护的。如果说变压器系统能够正常运行的化，也就意味着整个继电保护系统发挥了其应有的作用和功效。所以说智能变电站继电保护系统为了保证变压器系统的安全性，在配电保护的构成中采用的是分布式配置，这样就能够分散变压器系统的压力，从而保护变压器在电力调节的过程中不会承受过分的压力而导致电压超载或不足。
3.2提高可靠性的手段
（1）采用电压限定延时方式
当智能变电站处于正常的运行模式时，因电流等外部因素的作用，经常会出现外部断路的情况，引发过负荷电流现象的出现，很容易在变电站系统出现外部故障时，发生跳闸现象，影响继电保护的可靠性。采用电压限定延时的方法，即测量出变电站中各线路通过的电流量，当发生过负荷电流现象时，及时发出警报和执行保护的命令，提升其继电保护系统的可靠程度。
（2）完善线路保护方案
电力系统的大部分线路保护配置都是利用纵联差动的保护方式来对电力系统进行有效保护的，所以电网建设中可以为电力系统中的变电站、发电厂和高低压配电等提供相对完善的配电线路控制保护方案，保证电力系统安全稳定运行，提高配电保护系统的可靠性。
（3）转变管理模式
在传统继电保护系统不能满足时代发展的前提下，转变继电保护的管理模式显得尤为重要，要在管理模式上转变，就要正确认识智能电网本身的背景意义，熟悉有关的技术规定，充分认识保护工作的重要性，全面的实施智能化决策管理工作，不能被动的接受和适应，需要主动创新和发现。
四、结语
综上所述，我国智能变电站的相关理论还处于起步阶段，但是，已经为传统变电站的计算机保护系统及自动化控制系统带来十分严峻的挑战。很明显，智能变电站会成为未来变电站主流的发展趋势，这样就要求110KV智能变电站具备更纯熟的技术，慢慢增强设备的兼容与自动化的综合能力，提高应用的稳定性，突破关键技术。我国智能变电站的建设和发展需要经过长期和分段实施的过程，尤其近些年来，我国的智能变电站在技术研究上已经有了进一步的突破，逐渐建立起标准体系，这就为未来110KV智能变电站的推广与应用打下了坚实的基础，有利于保证电网的可靠运行。
参考文献：
[1]杨建平，阳靖，罗莎.110kV智能变电站设计与建设实例[J].电力科学与技术学报，2012，27（02）：91~96.
[2]曹楠，李刚，王冬青.智能变电站关键技术及其构建方式的探讨[J].电力系统保护与控制，2011，39（05）：65~68.
[2]陈文中.数字化变电站全光纤电流互感器准确度校验[J].华东电力，2011，37（12）：22~28.
作者介绍：
王梦（1988.2.24），男；山东；：汉；研究生、硕士；工程师；变电一次设计工程师；主要研究方向：变电站设计。
昝晶晶（1987.5.26），女；天津；汉；硕士研究生；工程师；主要研究方向：电气一次设计；单位：国网天津市电力公公司经济技术研究院。
论文作者:王梦,昝晶晶
论文发表刊物:《河南电力》2018年4期
论文发表时间:2018/8/16
标签：变电站论文; 智能论文; 系统论文; 设备论文; 互感器论文; 变压器论文; 电压论文; 《河南电力》2018年4期论文;