（榆林电力设计院 陕西省榆林市 719000）
摘要：主要研究预制舱式组合二次设备配置模块化集成，加速模块化智能变电站建设设立。从设计的具体实践中寻找经验，从设计的角度总结模块化智能变电站所出现的问题，其中主要针对110kv模块化智能变电站工程的具体实践经验以及对设备的应用、运行情况，对二次设备集成部分功能单元的优化整合方案、监控一体化信息平台的优化整合以及分步实施方案再进行完整充分的论证以及概述，由此减轻现场施工以及调试工作量。
关键词：模块化变电站；二次系统设计；系统优化
随着我国智能电网的建设发展，设备研究、开发以及现场施工多方面的技术都已经逐渐成熟稳定，但是仍然存在部分问题，如变电站二次系统建设模式会影响到建设周期。鉴于传统变电站二次系统设计中存在一定问题，如：施工环节多、耗时耗力，为有效解决上述问题，“标准化设计、模块化建设以及工厂化的加工”等逐渐在变电站二次系统设计中得到应用。本文主要对110kV户外模块化智能变电站二次系统设计及优化问题进行分析。
一、二次设备存在的不足
模块化智能变电站二次系统的建设模式，相对于传统智能变电站优势比较大，但是仍然有一些问题存在。二次设备没有达到最优的功能集成，因此存在较大的可以整合的空间。同时在落实到供电公司的时候，一些功能集成受到多种因素的影响不能进行实施，这样就会导致传统智能变电站以及二次系统设备的数量不能减少，也不能降低交换机的数量，使得网络接线比较复杂。
例如。目前很多变电站还在使用传统的电子式电能表，这样不仅使得设备的数量依然很多，同时组柜方式上存在很大的争议。通常情况下，电能表的组柜方式有两种：如果单独进行电表组柜，那么110KV变电站需要两面的柜体；如果将电表放置在测控柜中，虽然能够减少二面柜体的使用，但是供电公司计量以及保护等工作的人员工作起来存在一些困难。
从整体上看，这样没有降低屏柜数量以及二次设备的数量，同时在设计以及施工的过程中也没有明显的改善。
二、影响设计的主要因素
1、模块化集成认识不足
通过一些调查结果显示，目前我国很多变电站的工厂对模块化智能变电站的设备不足，认为其还是原来的装配式智能变电站，同时认为模块化智能变电站的优势主要是可以即插即用的使用设备，并且有预制舱。但是没有了解到模块化智能变电站的集成以及模块划分的相关知识。模块化智能变电站能够对硬件进行集成优化，同时可以对软件进行模块化以及结构化的改造。
2、舱体的选择与布置
目前，变电站可以根据实际情况的要求来选择间隔预制舱式以及公用设备预制舱式的二次组合设备等。而舱体大小的选择以及集成划分二次设备的模块的结果对光缆以及电缆的数量影响比较大，甚至能够影响变电站的施工方式。
3、运维观念的改变
新出现的模块化技术，必然会对传统的运营方式造成很大的冲击，这就需要相关电力人员紧跟时代步伐，全面结合搜新技术以及新思想，抛弃传统观念[1]。
4、招标中的因素
第一，目前没有与模块化智能变电站有关的法律法规以及技术标准，这样就导致设计人员不能了解详细的技术要求。因此，一些技术人员会根据传统智能变电站的模板要求进行打包。这种方式存在一些明显的问题：设计人员对技术要求进行审核的时候，会将整个变电站的二次设备进行打包。如果打包的过程中出现了遗漏的情况，俺么就会导致进行二次设备招标的时候没有唯一的厂家。
第二，不能保证单一来源的设备以及协议的库存设备有前显示、前接线的功能，是否能够与别的设备实现模块化的对接。
第三，目前我国生产变电站的厂家规模都不一样，也就无法确定中标的厂家是否具有设计生产模块化变电站的能力。如果中标厂家的设计能力不足，那么就会影响到甲方和设计方的顺畅配合，进而影响到变电站的建设施工。如图1所示，国内标准化设计变电站的示意图。
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图1 国内标准化变电站示意图
三、集成二次设备功能的整体设计及其优化
1、装置集成的方案
（1）户外站线路以及分段都选择了一体化的测控保护装置。而对于户外的变电站则可以根据环境来选择计量、智能终端和保护合并单元等多种装置。选择使用计量装置、保护装置、多合一装置以及智能终端的时候，可以使用成套的控制装置，这样就可以实现110KV母线保护、低频低压减载与全站备自投的自动控制功能。图2所示为开关设备智能组件结构框图，通过在开关设备中增加智能化改造技术与集成，实现了整个开关设备的智能化。
（2）故障录波和网络纪录二者分析的集成。
（3）智能辅助系统综合监控平台的后台管理系统，主要是依靠服务器进行实现的。
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图2 开关设备智能组件的结构框图
2、主要的模块划分
（1）站控层设备模块
其主要包含了二次系统的安全防护、辅助控制系统、数据网络设备调度以及监控设备等。
（2）公共设备模块
其主要包含了网路记录分析、故障问题录波、时钟同步系统以及公共测控装置等设备。
（3）电源系统一体化模块
其主要包含了交流不间断电源、蓄电池、直流电源以及交流电源等一系列设备[2]。表1所示为传统站用电源配置、交直流一体化电源使用对比图。采用交直流一体化电源能够节省采购、维护以及设备费用，具有较好的经济性。
表1 传统站用电源配置、交直流一体化电源对比
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3、推出模块化智能变电站专用的技术规范模板
从上面可以看出，由于模块化智能变电站的相关技术规范模板比较缺乏，因此为了保证模块化智能变电站的正常建设，需要设置模块化智能变电站设备的相关技术规范模板。
结束语：
本文主要探讨了110KV模块化智能变电站的预制舱式组合以及二次设备的模块化集成和设备配置方案。根据实际的施工过程分析了其在设计过程中存在的一些问题，并且对设计方案进行了优化，这样就能够减少变电站中屏柜以及二次设备的数量。同时在 工程就对设备进行模块化集成就能够减少现场调试和施工的工作。最后，对变电站一次设备和二次设备的模块化集成进行了考虑，以便以后更好的研究变电站所有设备的模块化集成。
参考文献：
[1]苏婷，李钧超.110kV户外模块化智能变电站二次系统设计及优化[J].电气自动化，2017，39（2）：83-85.
[2]方林艳，左霄，温志杰.110kV智能变电站二次系统设备配置优化浅析[J].技术与市场，2012，19（3）：61-61.
论文作者:曹东利
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/12
标签：变电站论文; 设备论文; 智能论文; 系统论文; 传统论文; 数量论文; 模块论文; 《电力设备》2018年第23期论文;