齐炜
(中国能源建设集团安徽省电力设计院 安徽省 合肥市 230601)
摘 要：500kV智能变电站全站二次设备按模块进行划分为预制舱内二次设备模块、一体化监控模块、通信模块和一体化电源模块。模块化生产安装，节约人力物力。形成功能集成、配置优化的“新一代”智能变电站。
关键词：模块化；智能变电站
0 引言
随着国家电网公司智能变电站的全面建设，新理念、新技术、新产品的应用，改变了传统变电站网络结构、控制、保护、测量、计量方式。为推动设计理念创新，引领智能变电站工程技术进步方向，形成功能集成、配置优化的智能变电站，符合“新一代”智能变电站的发展方向，本文结合现有设备技术水平及发展趋势，在遵循国家电网公司输变电工程110~750kV智能变电站部分通用设计的基础上，对500kV变电站的二次设备模块化进行划分。主要划分为预制舱内二次设备模块、一体化监控模块、通信模块和一体化电源模块。
1 预制舱内二次设备模块化配置
箱式结构是当下大为推广的预制舱式变电站，所有的二次设备组屏分散安装在各个舱体，在预制舱厂家内部进行调试，现场仅进行装配式作业。相较于拼装式结构而言，箱式结构采用的屏柜尺寸由传统的800~1000mm缩减至600mm，双列布置紧贴舱壁，前接线接线方式方便施工，便于操作，既节约了空间面积，又便利了维护调试。电缆、光缆、以太网口均采用集中式标准化接口，方便现场进线模块化实施。因此本文的模块化划分是基于户外配电装置区为预制舱型布置方案。
对500kV变电站中按配电装置所在的电压等级、功能区域不同对变电站进行模块化划分，大体分为500kV预制舱模块、220kV预制舱模块和35kV智能控制柜模块。
（1）500kV预制舱模块内部二次设备按区域进行功能模块划分：线线串模块、线变串模块、接入设备模块和公用设备模块。
其中线线串模块包括500kV线路保护装置、500kV断路器保护装置、500kV串测控装置、500kV过程层交换机和500kV间隔层交换机。
线变串模块包括500kV线路保护装置、500kV断路器保护装置、主变保护、主变测控，主变故障录波接入各电压等级录波装置。
公用设备包括母线设备和故障录波装置。
接口设备是舱内所有二次设备通向舱外的集中接口柜。
图1 预制舱内二次设备模块布置图
（2）220kV预制舱模块按区域功能划分为：220kV间隔二次设备模块、接入设备模块和公用设备模块。
其中220kV间隔二次设备模块包括线路/母联/分段间隔保护装置、测控装置、220kV过程层交换机及220kV间隔层交换机。
公用设备包括母线设备和故障录波装置。
接口设备是舱内所有二次设备通向舱外的集中接口柜。
（3）35kV间隔二次设备建议采用智能终端、合并单元、保护、测控、计量“五合一”装置，就地下放至35kV智能控制柜。
2 一体化监控模块配置
一体化监控系统的站控层设备包括监控主机，数据库服务器、综合应用服务器、一区通信网关机、二区通信网关机、三/四区通信网关机，这些站控层设备与间隔层测控、保护装置配合，实现全站信息的统一接入、 统一存储和统一展示， 实现运行监视、 操作与控制、 综合信息分析与智能告警、 运行管理和辅助应用等功能。
一体化监控系统不能如间隔层二次设备那样，做到按照间隔配置的模块化（间隔层二次设备可以按照间隔配置独立的保护和测控单元，即便是失去站控层网络的情况下，也可独立实现间隔内的“四遥”及保护功能）。但从硬件角度及二次安全分区的角度来看，可适当对一体化监控系统站控层进行模块化划分，满足现场屏位布置的需要。
从硬件配置上来看，一体化监控系统可分为远动模块和主机模块，两个模块间主要通过网络互联。
（1）远动模块主司与调度、 生产等主站系统之间的通信， 为主站系统实现智能变电站监视控制、 信息查询和远程浏览等功能提供数据、 模型和图形的传输服务。包括安全Ⅰ区网关机、Ⅱ区通信网关机、Ⅱ区交换机、防火墙、Ⅲ、Ⅳ区通信网关机及横向隔离装置。
（2）主机模块主司站内运行监视、 操作与控制、 综合信息分析与智能告警、 运行管理和辅助应用等高级应用功能。包括主机、显示器、综合应用服务器及数据库服务器。
3 通信设备模块化配置
从功能层面上看，通信设备可以划分为光传输模块、接入设备模块、配线模块、电源模块、蓄电池模块，光传输模块主要完成变电站所有信息的发送与接收，为具体业务提供传输平台；接入设备模块主要完成各类具体业务的应用，如调度电话、数据网、系统监控等；配线模块主要完成光传输模块与接入设备模块之间的连接线；电源及蓄电池模块主要为光传输模块与接入设备模块提供直流电源。
4 一体化电源模块化配置
智能配电模块一体化电源系统以智能开关组件为一级单位模块，将智能组件以“积木式”组装，形成电源屏柜，电源屏柜作为二级单位模块，根据需要，几个二级单位模块形成了一体化电源的子系统，直流电源、交流电源、UPS电源、事故照明、一体化电源总监控子系统共同构成了智能配电模块一体化电源系统。
图2 装配式建筑内二次设备模块布置图
5 结论
本问通过500kV变电站二次设备模块化分类，在满足设备可靠性的前提下，将全站二次设备划分功能单元，进行模块化生产，使得90%以上的设备都可以在厂家内部集成和调试安装，布置方式灵活，可以适应各种地形条件和地形情况，同时可以结合总平面的布置任意调整。与同等规模的智能变电站相比，不仅大量节约了人力物力，同时也减少了征地面积，缩短工期，并且为设备的后期维护提供了便利。
参考文献
刘振亚。国家电网公司输变电工程通用设计110（66）~750kV智能变电站部分[M] 中国电力出版社，2011.
作者简介：
齐炜（1987.12-），女，安徽铜陵人，河海大学电力系统及其自动化硕士，工程师，单位：中国能源建设集团安徽省电力设计院，研究方向：电力系统。
论文作者:齐炜
论文发表刊物:《电力设备》2015年7期供稿
论文发表时间:2016/2/2
标签：模块论文; 变电站论文; 设备论文; 智能论文; 间隔论文; 电源论文; 装置论文; 《电力设备》2015年7期供稿论文;