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摘要：我国电力行业发展至今其建设规模和建设技术处于世界领先水平。社会经济的发展和科学技术的进步，带动了信息技术的应用，也带动了电力系统逐渐向着智能化的方向发展。作为未来变电站发展的必然趋势，110kV智能变电站对于传统变电站提出了巨大的挑战，也在不断发展和完善。
关键词：110kV智能变电站；企业电网；设计及优化
引言
科学技术的快速发展使我国电力行业有了新的发展机遇。110kV智能变电站建设是推进电网智能化建设的重要途径与方式之一，智能变电站建设将以变电站自动化为基础，辅助以信息监控、管理系统用以保障电网能够更好的对各智能变电站进行调度、管理。
1110kV智能变电站控制系统的架构与优化
110kV智能变电站系统要求具有较高的集成性，在传统智能变电站自动化控制系统的基础上通过将线路间隔的部分间隔层设备与过程层设备进行纵向整合，用以简化、优化设备之间的通信层级，提高设备的控制效率。对110kV智能变电站的网络架构构建冗余层采用双网控制模式，用以有效的提高智能变电站监控、控制的稳定性与可靠性，并对智能变电站的监控功能采用面向服务的统一设计。在具体的设计中将对功能实现环节和虚端子数量进行优化，简化层级并降低功能实现环节和虚端子的数量，用以使得网络冗余性和变电站对各级调控主站的支撑能力得到大幅的提升。在新型的智能变电站自动化架构中，通过提高智能变电站自动化控制系统间隔层和过程层功能的集成度将能够使得智能变电站自动化控制的设备数量、功能实现环节以及配置工作量等得到大幅度的降低和简化，从而使得智能变电站自动化系统的可靠性和可维护性得到较大幅度的提高。优化后的智能变电站自动化所采用的PRP协议能够实现双网信息的无缝切换以使得双网通信能够更快、更好的实现。智能变电站中的站控设备层主要用以对主站提供支撑服务，与调控主站相配合共同构建起面向服务的体系架构SOA，用以使得智能变电站自动化系统对于主站具有良好的支撑能力。110kV智能变电站自动化的集成优化中所采用的纵向间隔主要是通过将智能集成优化将间隔层保护、测控等功能在一套装置中加以实现，并对智能变电站自动化系统的测控计算、出口输出等进行保护。优化后的智能变电站自动化系统以“点对点”的网络传输方式实现信息的传输与信号控制，通过接收变电站其他设备的GOOSE控制报文进行出口控制，通过这一方式能够使得保护、测控功能实现环节得到更大的简化和优化，以使得就地保护速动性和可靠性的大幅提升。在110kV智能变电站自动化系统中，需要对高压线路进行单独设置，其对于高压线路的测控和保护需要在不同的装置中加以实现，用以提高智能变电站自动化对高压线路保护、测控功能的解耦，在提高线路运行管理效率、稳定性的同时更加便于运行维护。
2110kV智能变电站的设计原则
（1）满足电网发展方式转变的要求，新一代智能变电站的发展建设秉持“系统高度集成、结果布局合理、技术装备先进、经济节能环保，支持调控一体”的特点，首先以智能变电站为基础完成智能电网运行数据的全面采集以及实施共享，在此基础上通过智能电网的支撑电网实现数据的实时控制及智能调节，确保智能电网系统运行的稳定性及可靠性。（2）满足公司发展方式转变的要求，随着公司“五大”体系建设，智能电网对公司管理模式优化的支撑作用越来越重要。公司“大运行”、“大检修”、“大营销”等均对新一代的智能变电站发展提出要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如何更好的进行“大运行”体系的构建，可以从110kV智能变电站的一体化业务调度运行，变电站设备监控的统一管理以及信息流的优化整合等途径实现智能电网系统全景数据的共享，以此促进智能电网系统决策控制力及运行效率的提高。（3）满足110kV智能变电站技术进步的要求，我国在智能变电站研究与建设领域已经取得了很多成绩，但面对新技术、新设备和新工艺的进步，仍有必要加大智能高压设备和智能变电站自动化系统核心技术研究与关键设备的研制，制定技术标准体系和运维管理规定。开展新一代110kV智能变电站技术研究，在技术研发、科技创新、标准编制、管理优化等各个方面实现突破，推动智能变电站技术创新发展、跨越发展。
3优化方案
（1）设备布置优化，在设计中，由于用户单位要求，110kV智能组件未安装于一次设备控制柜内，独立组柜安装于一次设备控制柜旁，造成保护柜与控制柜之间连有14根控制电缆，增加了施工工作量，也不便于日后维护检修。根据规范要求及国家电网运行经验，可以采用以下两种设备布置优化方案。方案一：将智能组件安装于一次设备控制柜内，控制及采样回路采用内部配线方式，用光缆与保护设备连接。方案二：将智能组件和保护装置全部安装于一次设备控制柜内，控制及采样回路采用内部配线方式，数字化设备间采用跳纤连接，柜体宜采用加宽型。上述两种方案均免去了原设计中复杂的电缆接线，很大程度上减少了施工和维护的工作量。（2）光缆部分优化，本次设计中，为满足施工单位提前申报材料，光缆全部采用4芯。虽然增强了接线可靠性，但在非重要接线中（组网、对时等）造成光缆过多，增加了敷设工程量。在今后的设计中，应根据实际情况整合光缆，减少施工敷设工程量。
4智能变电站自动化系统的全境观测技术
大多数智能变电站均处于无人职守状态，因此，对于智能变电站的实际工作情况，都是依靠远程监控实现，只有在发现智能变电站故障时，才会派人前去维修。然而，由于信息交互系统的限制，导致远程监视系统无法满足实际需要，从而影响了对智能变电站故障的及时响应。因此，为实现远程监视的有效性，则需要依托信息交互系统升级的同时，引入远方全境观测技术，提高智能变电站主站对子站的远程监视水平，确保智能变电站运行过程的安全、有效。
5110kV智能变电站优势
110kV智能变电站最大的优势是无人值守，通过远端实现智能变电站的在线监测与自动调度。新时期在智能变电站自动化构建上需要加强智能变电站远方全景观测技术的研发与应用提高智能变电站的监视水平用以保障智能变电站的安全、高效的运行。在110kV智能变电站自动化系统的构建上，电网分布式应用有助于解决信息分布所带来的调度集中应用性能不足和可用性的难题，优化电网布局与控制性能。电网分布式应用相比于传统的集中式应用在系统构成上更趋复杂，通过统一设计用以增强智能变电站的数据冗余性和快速处理能力，实现智能变电站自动化系统中主、从站应用之间的相互互补，提高110kV智能变电站自动化的性能。
结语
智能化变电站在系统可靠性、经济性和维护简便性等方面均比常规变电站有较大提升，使其成为变电技术发展的重要方向。本文根据110kV变电站的设计经验进行总结，提出相应的优化方案，减少了施工和维护的工作量，也为智能化变电站建设提供了经验。
参考文献
[1]杨志宏，周斌，张海滨，等.智能变电站自动化系统新方案的探讨[J].电力系统自动化，2016，40（14）：1-7.
[2]邱剑，王慧芳，陈志光，等.智能变电站自动化系统有效度评估模型[J].电力系统自动化，2013，37（17）：87-94.
[3]许伟国.110kV智能变电站自动化系统关键技术应用研究[J].供用电，2011，28（5）：40-45.
[4]周宇植,陈剑.智能变电站信息一体化应用[J].电子世界,2014(16).
[5]吴毅,苟文庆.关于智能变电站技术特点的研究[J].科技风,2013(09).
论文作者:任保增
论文发表刊物:《中国电业》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/5
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