摘要：近年来，电力系统不断地扩大配电网规模，发电机组也增加了容量，特别是智能化变电站的应用，不仅提高了电力系统运行的稳定性，而且还提高了电网运行效率，其中电气系统发挥重要的作用。本文主要针对110kV智能化变电站电气系统设计进行了论述。
关键词：110kV；智能变电站；电气系统；设计
自从改革开放以来，我国经济有了突飞猛进的进步，科学技术也得到了很大的发展，促使电力市场也在不断完善和发展，变电站朝着智能化方向发展，提高了电气系统的供电性能。但是110kV智能化变电站发展时间比较短，还有很多方面不够成熟，因此作为设计人员要做好要点设计，从而就能对智能化变电站的水平进行提升。
1、智能变电站概述
1.1智能变电站的定义
智能变电站指的就是通过现代化智能设备的科学合理应用，从而实现变电站信息数字化、通信平台网络化以及信息共享标准化，同时还能够自动保护、控制、测量以检测电力网络的运行，然后同实际的要求进行紧密的结合，在线实时控制输配电网，这样就能够将其同周围变电站之间的互动以及交流得以真正的实现。
1.2智能变电站基本结构
一般情况下，智能变电站就物理结构而言，可以划分为智能化一次设备以及网络二次设备，从系统功能方面来说，可以划分为站控层、间隔层以及过程层，其中站控层当中主要包含有火灾报警系统、防误闭锁系统以及监控系统等等，间隔层设备主要构成当中含有测控设备以及计量设备等等，过程层当中则具有断路器以及变压器等一次设备以及智能组件。
1.3智能变电站技术特点分析
1）中端分级控制设备技术
通常情况下，都是通过电力安全生产准则来对技术水平的高低进行有效的控制，从而使得间隔层以及设备层能够利用相对比较独立的分级控制模式使得它们所具有的功能得到有效的发挥，与此同时还能够将变电站设备的利用率得到显著的提升，并且将中央处理设备的负荷明显的降低，除此之外，还能够降低集中控制设备所导致的运作风险。
2）引用设备控制端
通过计算机设备控制器的引用，智能变电站整个系统运维工作得以实现，从整体上来说，同监测设备的实际运行情况进行有效的结合，计算机终端系统以其高智能化的优势再次进行运作，这样就能够将变电连锁故障大幅度的降低，进而提升110kV变电站的供电可靠性。
3）光纤技术的电力装置集成化
在智能变电站运作过程当中，对于相关的局域网络进行监督以及管理的主要方式就是通过采取相对比较先进的光纤技术，通过这一技术的合理应用还能够将不同层间的数据传输稳定以及可靠性大幅度的提升，从而两信息化的自由传播实现，这样不仅仅可以集中化监测以及管理变电站的电能，同时这种方式也起到了降低安装成本以及节约设备空间。
4）局部全局的智能控制
在进行控制设备选择的时候，110kV智能变电站应该同设备智能化的相关要求一致，只有这样才能够将设备的智能化以及全自动化控制得以真正的实现，并且利用先进光电信息技术以及有效的作用第一、二控制基础开关合理控制总端得以完成，同时还能够进行智能化的管理设备柜等等。
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2、110kV智能变电站电气系统设计要点分析
2.1选择智能化的一次设备
①同变电站的工作实际需求进行紧密的结合，在110kV智能变电站主变侧使用电子式互感器信号传输元件，其中所使用的主要就是光纤，并且它同磁光玻璃之间的连接像是主要是利用胶结，因为这种连接方式的使用能够将维护周期缩短，同时闭关控制技术的应用能够使得自身动态范围以及精确度提升。除此之外，有一些一次设备还能够将原来所使用的设备保持不变，将智能化接口当做智能终端，这样也就能够使得电力系统的相关运作要求得到真正的实现。②在对110kV电力系统进行配电的时候，应该选取中置式真空开关柜，并且将其出线的保护测控装置在开关柜上进行同意的安装，这样的话，在主变低压侧外不在需要对于各个出线柜进行相关的配制。
2.2网络构架的构建
高速以太网的科学合理应用能够将系统数据的传输速率显著的提升，另外，变电站当中的设备对于IEC61850规约都应该支持，同时还具有与之相对应的通信接口，按照逻辑功能，可以将网络划分为站控层、过程层以及间隔层三个层次。其中站控层所使用的是单星型结构的网络拓扑，GOOSE控制网的相应设备对于IEC61850规约也应该能够很好的支持。其中过程层网络也包含有GOOSE网以及采样数据网，就物理特性角度来说，这一网络属于星型拓扑网络结构，这两者之间互不干涉，是一种独立的关系。对于双重化的系统保护特殊要求而言，首先应该必须保证过程层网络为双重化配置。在对网络进行构建的时候，应该必须要坚持的原则就是双重化配置的过程层之间是不相互干涉的，两者完全独立，并且对于继电保护方面的相关要求一致，只有这样才能够充分的保证电力系统的安全性。
3、110kV智能变电站电气系统的设计方案分析
3.1智能化一次设备
按照智能变电站的应用以及设计方面的相关要求，在其可靠性以及经济性得以满足的情况下，对于智能化一次设备采取科学有效的措施进行选择，并且进行与之相对应的智能终端以及传感器等设备的配备，将原有的一次设备逐渐的向现代化的智能一次设备进行转变。①智能化改造主变压器。通过对于智能化终端设备的科学合理应用来将监测分析油中溶解气体以及控制主变中性点隔离开关等等相对应的功能得以实现。②智能化改造110kV内桥侧以及进线侧，在这一方面的改造过程当中，罗氏线圈电子式的电流电压互感器是一种不错的选择，考虑到所使用元件的性价比，出线间隔可以利用相对比较常规的互感器，经过实践表明，罗氏线圈电子式电流互感器就是一种不错的选择。③进行变电站智能开关的相应设置。在进行安装的过程当中要想将测控、计量以及保护功能等等得以实现，此时可以采取就地开关柜的多功能装置，并且通过分析、采集以及监测断路器状态等相关的形式来将110kV断路器的管控得到真正的实现。④对于智能变电站来说，要想利用电缆来进行信号的传输，此时就应该采取在线统一监测系统，同时将在线采集数据的信息和监测得以有效的实现，进而保障系统运行的安全性以及稳定性。
3.2110kV智能变电站系统的优化设计分析
①站控层：站控层所应用的网络结构形式为单星型结构，在对其进行相关内容构建的时候，应该按照SNTP以及MMS合一的方式进行，并且在能够对智能化功能相关的要求得以满足的条件下，要通过有效措施的合理应用两设备的投资以及成本尽可能的降低。与此同时，还应该同变电站当前的实际情况进行紧密的结合，进行两台24口站控层以太网的交换机配置，这样就能够对于变电站的实际需求以及长远发展进行更好的满足。②过程层：从某一角度而言，过程层的设备属于就地一体化设计，这样就能够将网络结构的复杂程度变得相对比较简单化，可以将过程层的网络直接的取消，这样的做法就能够将成本得到有效的控制。③间隔层：在对变电站系统进行优化设计的时候，可以将站控层当中的中心交换机同110kV设备进行直接的连接，而此时利用光纤就能够将合理的连接站控层网络得到实现。
结语
总而言之，相关工作人员一定要高度重视这项工作，不断提升设计水平，对社会发展需求进行有效满足。特别是在设计110kV相关的智能变电系统时，在设计时要进一步提升计算机的保护装置与一次设备的兼容技术，对这方面的工作设计要点进行更好地掌握，紧密结合目前我国的电力发展状况，运用电气自动化相关技术，有效提升110kV变电站运行的安全性与经济性。唯有这样才可以逐步推进智能变电站的大力推广，从而进一步推动我国电力事业的迅速发展。
参考文献：
[1]王源.110KV智能变电站电气自动化设计初探[J].工业设计，2016，11：151-152.
[2]闫珺，韩如成.智能变电站综合自动化系统设计与实现[J].电工技术，2016，07：36-38.
论文作者:袁旭平
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/3
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 系统论文; 过程论文; 网络论文; 间隔论文; 《电力设备》2018年第30期论文;