摘要：随着科技时代的到来，智能化设备在各个领域也得到了广泛应用，无论是生活中还是工作中，智能化技术随处可见。而110kV智能化变电站就是依靠先进、可靠、环保、低碳的智能化设备进行各项功能的运作，其运作原理是通过全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化等作为依据，将自动完成采集信息、测量、保护、检测等一系列基本项目。然而现阶段在110kV变电站中智能化的应用依然存在一些问题，间接影响变电站各项功能的运行。本文通过对110kV智能化变电站的结构特点进行简要分析，并阐述了智能化在110kV变电站建设中的重要性，最后提出几点改善智能化变电站建设中的相关问题分析。
关键词：110kV；智能化变电站；改造技术
在我国科学技术不断发展的过程中，变电站的结构与技术组成发生了比较大的变化，然而当前我国现有的变电站在实际应用中也存在着许多不足之处，需要综合运用各种智能化技术对110kV变电站进行改造，只能这样才能够满足工业发展与居民用户日益增长的用电需求。
1 110kV智能化变电站的结构和特点
1.1 110kV智能化变电站的特点
智能化变电站的特点主要包括一次设备智能化、二次设备网络化、全站信息数字化、信息标准化共享、全自动化运行控制以及高级应用的互动性。而一次智能设备包括电子式电流感应器、全光纤式电压互感器、合并单元、在线监测设备等；二次设备网络化的作用是将全站的设备笼络为三个等级，分别是站控层、间隔层和过程层，而全站的设备所遵循的规约统一为IEC-61850。在三种等级层次中，站控层采用了MMS网，间隔层则采用了GOOSE网及SMV网，其中，过程层使用的网络与间隔层是相同的，两个网络间的配置呈独立状态。由此可见，全站信息在智能化设备的推动下已实现了数字化及标准化伟大章程。
1.2 110kV智能化变电站的结构
110kV智能化变电站的结构非常复杂，其内部设备可以完成测点、保护、控制、检测、计量等工作，同时还要进行信息共享、设备状态可视化、智能警报、智能应用等功能。在智能化变电系统中，所采用的结构都是分层处理的，由于三种分层应用的网络不同，如间隔层和站控层之间主要是以传输MMS与GOOSE两种信号为主，而过程层与间隔层之间则采用GOOSE与SMV两种信号进行传输，因此，在接下来的结构建设和改造中，一定要针对智能化变电站对称的运输原理进行切换，以保证每一项功能都能正常运行。其中，GOOSE与SMV网络信号既可以分开组网又可以统一组网，但为了确保智能化变电站的可靠性和稳定性，采取分别组网模式，是最为保险的传输信息做法。
2 在改造过程中所遇到的其他问题
2.1 如何设置开关柜二次室
通常情况下，智能化变电站于开关柜二次室中设置有电度表，也可能会设置有光纤熔接、交换机以及智能装置等。开关柜二次室内体积与相对较小，与常规开关柜相同，不符合智能变电站的要求。为就需要对设置一段交换机屏，拓展二次室空间。
2.2 做好光纤熔接
智能变电站内部结构中的各个元件通常来自于不同厂商，每一个部件均配备有一个专门的熔接盒，在熔接盒过多的情况下，需要对熔接盒数据进行简化处理。通过统一规划的方式，电力企业需要与元件厂商取得联络，所使用的熔接盒尽量由同一个厂商提供，同时也由厂商负责熔接光纤。
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2.3 智能变电站的调试
相比于常规变电站来说，110kV智能变电站有着比较高的二次设备集成度，同时也有着比较复杂的调适过程，这就需要对各厂商所承担的进行明确的表述，重点明确相关的时间结点，比如集成商及各智能组件IED厂家的职责，集成商为智能组件的整体集成和高度单位，智能组件各IED研究应积极主动配合；研究各IED厂家向集成商提供图纸的时间，安装于智能组件柜内各IED厂家各有向智能组件集成商提供安装图纸；研究接入自动化系统的厂家提供模型文件的时间，接入自动化系统的厂家应将模型文件发送至自动化系统厂家；确定各厂家之间联调时间，接入自动化系统的厂家及互相接入的厂家需要进行出厂前联调；确定各IED厂家向集成商发货时间，联调后各IED厂家向集成商发货。
3 提高110kV智能化变电站改造技术
3.1 单母线分段接线方式下对电压互感器与保护装置的要求
由于城市是最大的耗电中心，所以在建设110kV智能化变电站过程中，可以利用110kV/10kV降压原理变向周围用户进行供电。而对于建设终端变电站，110kV配电建设可以采取线路变压器组接线方式，在110kV侧可以按四回路、单母分段，每一段之间的母线带12-13回出现，110kV终期可以用4-6回，单母线分段接线。如果35kV单母线分段，每一段母线可带13-14回出线。在10kV分段开关处安装设备自控装置，是有效保证110kV线路可靠运行的最佳方案。
3.2 电子式互感器接入合并单元的规约问题分析
首先，以我国华中地区其中一座110kV智能化变电站为例，由于变电站电子式互感器标书主要包括电流互感器和电压互感器两部分，如果将合并单元纳入该电流互感器标书中，会因厂家不同而导致电流与电压发生故障，虽然针对这种问题，已经有了一定的解决方案，也就是将电压互感器输出的信号以FT3格式接入到电流互感器的合并单元，但由于FT3帧格式中的数据位为128bit，同时附加了16it的CRC校验位，其构造新的纠错码时需尽量避免破坏FT3的数据长度，采用BCH（144，128）码作为校验码，以BCH码代替CRC码。BCH（144，128）码是由BCH（255，239）截短而来。由于截短码就是另信息码元的前若干位为0构成BCH码，所以此时码元不用发出去，以此减少码元长度，但在编辑时将其计入并且监督位数不变，同时纠错能力不变，缩短信息码元的数目。在采集器到合并单元通信中，传输1帧的数据量是144bit，所以可应用BCH（144，128）纠错码纠正两位错误。
3.3 加强配电设备的智能控制
在智能110kV变电站配电设备中所运用的智能控制部分，主要以光纤通讯电缆光端机电路、设备操作回路、信息数据采集电路及信号数据判断电路为主，其工作原理是在配电网设备系统发出信号后，信号数据会采集电路，随后会再次进行采集，与此同时输送给光端机电路和信号数据计算判断电路，而信号数据计算判断电路会进行比较，最后，对运行中的设备状态进行判断，一旦发现设备中存在故障，就会启动保护信号功能，同时向设备操作回路进行信息传输，实施跳闸指令。
4 结束语
随着电力技术的快速发展及国民对电力市场、供电质量的迫切要求，智能电网成为了现代电网建设的根本目标。变电站是电力网络重要组成节点，实现变电站智能化是实现电网智能化的基本前提和必要保证。本文以110kV容美变电站为研究对象，针对容美变电站智能化改造进行关键技术研究，对推进变电站智能化建设有重要意义。
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论文作者:徐露,姚红艳,郑双宝
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/10
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 厂家论文; 信号论文; 信息论文; 母线论文; 《电力设备》2017年第34期论文;