110kV智能变电站的设计研究
110kV智能变电站工程设计实践
110kV智能变电站工程设计实践摘要：智能电网是一个完整的体系，具备灵活性、可靠性、经济性等特点，且便于运营和管理。
智能变电站是智能电网的重要环节之一，终端站更是电网基础运行数据的采集源头和命令的执行单元，对智能电网起支撑作用。
在现阶段智能变电站中，二次系统较常规站有很大的变化，不仅增加了设备，而且结构更加复杂。
本文针对110kv新关（城东）智能变电站工程的实际情况，主要对智能化二次系统设计原则、网络结构及各层设备的配置进行了介绍，探讨分析了智能变电站设计过程中存在的一些实际问题。
关键词：智能变电站监控系统网络结构智能终端合并单元1 概述智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑[1]，是电网基础运行数据的采集源头和命令执行单元，对智能电网起支撑作用。
智能变电站设计建设过程中，诸如监控系统配置、二次智能化设备配置、变电站二次网络结构等问题，都是智能变电站建设中需要解决的。
针对于具体情况，解决这些问题是智能变电站建设成功的关键。
110kv新关（城东）变电站工程是一座开发区的智能变电站。
作为电网的末端站，智能化变电站不仅要尽量减少设备的费用，并且需要兼顾保护装置的安全稳定运行。
本文结合110kv新关（城东）变电站工程（有110kv、10kv两个电压等级），就终端负荷站的部分设计内容进行了探讨。
2 变电站二次系统的设计2.1 建设背景介绍为满足城东工业园新增负荷，满足园区经济发展和生产运行的要求，故建设110kv新关（城东）变电站。
110kv新关（城东）变电站按最终规模建设，安装2台容量为50mva的主变压器，每台主变低压侧配置2×3600kvar并联电容器组；110kv终期采用外桥接线，10kv采用单母线分段接线。
本站已于2012年12月投运。
2.2 设计原则①本站站按智能化变电站，无人值班设计。
②采用计算机监控系统，配置主机兼操作员站。
③采用分层分布式的网络结构，全站分为站控层、间隔层和过程层。
110kV智能变电站技术方案研究
110kV智能变电站技术方案研究作者：郭瑛来源：《城市建设理论研究》2014年第08期摘要：智能变电站是智能电网的基础，是连接发电和用电的枢纽。
以某110KV变电站为模型，研究智能变电站系统配置方案，主要包括主站系统配置方案、间隔层设备配置方案、过程层设备配置方案以及对时系统方案。
本文的研究可为变电站智能化改造以智能变电站的运行维护提供技术支撑。
关键词：110kV智能变电站；技术方案；配置中图分类号： TM411 文献标识码： A1引言智能变电站是智能电网的重要基础和支撑。
设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化以及运行管理自动化是智能变电站的基本特征。
本文研究的技术方案是以国家电网公司的《智能变电站技术导则》、《智能变电站继电保护技术规范》、《IEC 61850工程应用模型》等标准为设计依据。
根据智能电网功能需求、结合通用设计和“两型一化”标准化建设成果，以信息交互数字化、通信平台网络化和信息共享标准化为基础，严格遵循安全可靠、技术先进、资源节约、造价低廉的原则，实现信息化、自动化、互动化的智能变电站综合自动化系统。
本文以某110KV变电站实际工程为模型研究智能变电站的系统配置方案，该变电站总体工程概况如下：主变：两卷变，本期2台。
电气主接线：110kV户内GIS布置，内桥接线；10kV单母分段接线，开关柜安装。
110kV进线3回，PT间隔2个，分段间隔1个。
10kV出线20回，电容器组4台，所用变2台。
2整体技术方案站控层与间隔层保护测控等设备采用通信协议；间隔层与过程层合并单元通讯规约采用通信协议；间隔层与过程层智能终端采用GOOSE通信协议。
站控层设备、线路、内桥及主变间隔保护和过程层设备采用对时，间隔层常规保护设备采用码对时。
过程层与站控层的独立组网：站控层主要采用双星型100MB电以太网，各小室间交换机通过光纤进行级联；过程层采用单星型光以太网来传输信息。
信息的传输模式：保护装置的跳合闸信号采用光纤点对点方式直接接入就地智能终端；测控装置的开出信息、逻辑互锁信息、断路器机构位置和告警信息以及保护间的闭锁，启动失灵通过GOOSE网络进行传输。
110kv智能变电站设计方案初探
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智能电力与应用
区域治理
１１０ｋＶ智能变电站设计方案初探
谢钇盼
杭州电力招标有限公司，浙江杭州３１１１１３
摘要：随着时代的发展，科技的不断革新，也带动了电力系统不断向着智能化的方向靠近，当今时代智能电网俨然成为人们研究的热 点。而智能电网的基础就是智能变电站，因此智能变电站是电力系统变电站发展的必然趋势，也是实现智能电网的前提。本文首先介绍了 智能变电站的概念，然后研究了智能变电站的设计方案，最后重点探讨了智能变电站过程中的详细设计。
Hale Waihona Puke 信息化、自动化和互动化的目的。 ２变电站主站配置方案 智能变电站主要包括智能高压设备和
变电站统一信息平台两部分，系统设备配 置需满足ＩＥＣ６１ ８５０标准，站控层系统也需 满足实现高度集成、一体化方案的要求。 且站控层监控系统还需具备工程师站、电 压无功控制、“五防”一体化、系统程序 综合化控制、小电流接地选线、接受上级 调度命令等功能。以实现智能变电站信息 平台统一化和功能集成化。
关键词：１１０ｋｖ智能变电站；设计；方案
作为智能电网的关键组成部分，智能 变电站可以通过智能化的设备。对电网进 行智能调节和实时控制，保障电网的顺利 运行。最终实现通过使用智能变电站提供 的信息和功能，快速可靠地发现电网中的 故障问题并及时解决的目的。因此智能变 电站具有非常大的研究价值。
一、智能变电站概述 随着我国经济的不断发展。当下人们 无论生活与工作。还是休闲娱乐都离不开 电力的支持，而电能也成为保障国民经济 持续健康发展和提高人民生活水平的基础， 因此人们对电力系统的安全、经济、稳定 和可靠运行各方面的要求不断加强。常规 的变电站存在采集资源复杂、系统多套、 厂站设计、调试复杂、互操作性差等问题， 已不能满足时下人们的需求，因此促使人 们加快了智能变电站的研究以及智能电网 的建设。 智能变电站是指有效运用现代化智能 设备及其相应的组合和处理，使得信息 共享标准化、通信平台的网络化以及变 电站信息的数字化得以实现，同时能够 对电力网络的运行进行自动控制、检测、 采集、测量以及保护等，并根据实际要求。 对输配电网进行在线决策分析、协同互 动以及实时控制等。从而真正实现与周 围变电站交流互动。现代智能变电站的 建设目标为“结构布局合理、系统高度 集成、技术装备先进、经济节能环保”， 然后采用一体化设备、一体化网络、一 体化系统的技术构架提升电网建设的智 能化。 二、智能变电站设计方案 １变电站整体连接配置方案 １１０ｋＶ智能变电站的电气主接线是根 据ＩＥＣ６１８５０标准的具体要求。利用国家电 网公司和现代智能变电站建设的最新成果 将变电站综合自动化系统的两路１１０ｋＶ进 线、降压变压器和八路１０ｋＶ出线按照三层 设备、二级网络方式，达到实现变电站内
110kV 传统变电站智能化改造施工方案研究
2.智能变电站的优点。
证改造方案的合理性，技术人员一定要提 警信息，及时切断相关线路，保证整个变电
首先，智能化变电站能够自动调节整 前对变电站进行考察，了解变电站情况，包 站的安全。因此，利用信息化技术，技术人
个电路，保证整个电路的稳定性；其次，智 括变电站的设备使用情况、线路的空间结 员能够实现对智能监控系统的改造升级，
何实现安全作业且保证周边正常的生产 必要的时候可以运用网络技术进行相应 探索出更加科学的改造方案，进而促进我
生活是一个技术难题。
的计算和模拟，保证新旧设备能够兼容，并 国电力事业的健康快速发展。
第二，为实现变电站的正常运行，各 能够及时更新改造方案。其次，在变电站
个设备必须相互配合，同时运作。众所周 智能化改造的过程中，如果有条件的话，施
设备，具备的功能较多，例如自动控制电压 全的改造原则。其次，由于每一个变电站 很难及时发现问题，且修复的时间较长，经
的输出信号、实现电压参数的采集、监测电 的实际情况不同，设计人员一定要根据实 常会造成供电障碍。而智能化变电站能够
路的稳定性等等。
际状况，制定合适的改造方案。此外，为保 进行实时监控，一旦发现问题，能够发出预
的生活、生产用电量，建设智能化变电站显 成本将会很高；如果只是对部分设备进行 程中，施工单位需要将原有的电磁互感器
得尤为重要。随着各行各业的快速发展， 改造，施工单位要考虑设备之间是否兼容， 替换成电子互感器。首先，如果施工人员的
用电量逐年增多，由于 110kV 传统变电站 能否保证变电站的稳定运行。
技术协作信息
技术探讨与推广
近年来，随着社会的进步，科学技术的不断发展，各行各业发展异常迅速，但是无论哪个行业都离不开电力的发 展。然而，面对日益增多的用电量，110kV 传统变电站已经无法应对，因此，建设智能化变电站是电力行业发展的趋势。 如今，我国仍存在较多的传统变电站，而且在智能化改造的过程中，会遇到各种各样的问题。基于此，本文主要介绍 110kV 传统变电站智能化改造的基本含义，并分析在改造过程中存在的问题，并提出相应的解决措施，进而确保变电 站智能化改造的顺利完成，为相关的工作人员提供一些建议，进而促进电力行业的进一步发展，有力推动其他行业的 快速发展，为人们打造更加舒适的社会环境。
110kV智能变电站电气设计的特点分析
110kV智能变电站电气设计的特点分析智能变电站是指在传统变电站的基础上引入智能化技术，实现对变电站设备、运行状态和工作过程的智能监控、控制和管理。
110kV智能变电站电气设计具有以下特点：1. 高可靠性：智能变电站电气设计采用了先进的电气设备和网络通信技术，能够实时监测变电设备的工作状态和参数，及时发现故障并进行快速定位和处理，从而提高了变电站的可靠性和可用性。
2. 自动化程度高：智能变电站电气设计实现了对变电站设备的智能自动化控制，可以根据运行要求自动调节设备的运行状态和参数，实现对电网的自动化管理。
通过自动化控制，可以提高变电站的运行效率，降低人工操作的工作量。
3. 智能化监测与管理：智能变电站电气设计配备了大量传感器和监测仪器，能够实时监测变电设备的电流、电压、温度等参数，并将监测数据传输到监控中心进行分析和处理。
通过智能化监测与管理，可以实现对变电站设备的精细化管理，及时预防故障的发生，提高设备运行的安全性和稳定性。
4. 数据集成与共享：智能变电站电气设计采用了统一的数据接口和通信协议，能够实现不同设备之间的数据集成和共享。
通过数据集成与共享，可以实现变电站设备之间的协同工作和信息交换，提高变电站的整体运行效率。
5. 节能环保：智能变电站电气设计采用了节能环保的电气设备和技术，能够降低能源消耗和环境污染。
采用高效率的变压器和光伏发电系统，可以降低能源损耗；采用先进的监测系统和电力负荷管理技术，可以减少电网的负荷波动，提高电网的供电质量。
110kV智能变电站电气设计具有高可靠性、自动化程度高、智能化监测与管理、数据集成与共享以及节能环保等特点，能够提高变电站设备的运行效率和可靠性，实现对电网的智能化管理。
110kV智能变电站电气设计的特点分析
110kV智能变电站电气设计的特点分析110kV智能变电站是电力系统中的关键设施，具有重要的电气设计特点。
在设计过程中，需要考虑供电可靠性、安全性、智能化、节能环保等多方面因素，以满足电网运行的要求。
本文将从电气设计的角度，对110kV智能变电站的特点进行分析。
110kV智能变电站的电气设计特点之一是供电可靠性高。
供电可靠性是变电站设计的核心要求之一，也是电力系统正常运行的基础。
110kV智能变电站采用先进的设备和技术，如GIS（气体绝缘金属封闭开关设备）、数字化保护装置、智能化监控系统等，能够有效提高设备的稳定性和可靠性。
变电站还配备备用设备，如备用变压器、备用开关设备等，以应对设备故障或突发情况，保障供电的稳定性和可靠性。
110kV智能变电站的电气设计特点还包括安全性强。
安全是变电站设计中的重中之重，也是电气设计的一个重要方面。
110kV智能变电站设计中，会充分考虑防火防爆、防雷击、防电击等安全因素，选用防护性能好的设备和材料，如防火绝缘材料、防爆开关设备等，同时设置合理的安全距离和安全装置，确保变电站的安全运行。
110kV智能变电站的电气设计特点还体现在智能化程度高。
随着信息技术的不断发展，变电站的智能化程度不断提高。
110kV智能变电站采用先进的数字化控制系统和智能化监控设备，能够实现对设备状态、电力负荷、安全隐患等信息的实时监测和分析，实现远程监控和智能化管理。
智能化设备还能够实现自动控制和故障诊断，提高设备运行的效率和可靠性。
110kV智能变电站的电气设计特点还包括节能环保。
作为新一代变电站，110kV智能变电站在设计中会充分考虑节能环保的要求。
在设备选型和布置上，会尽量选择能耗低、效率高的设备，如低损耗变压器、高效率开关设备等，以降低能耗。
变电站还会配备污染治理设施，如除尘设备、油水分离设备等，确保变电站运行对环境的影响最小化。
110kV智能变电站关键技术的研究
110kV智能变电站关键技术的研究随着我国电力行业的快速发展和变革，变电站的建设和运营也面临着新的挑战和机遇。
110kV智能变电站作为电网输配电的重要节点，其关键技术的研究和应用对于提高电网的安全稳定性、智能化和高效性起着至关重要的作用。
本文将针对110kV智能变电站的关键技术进行深入探讨，以期为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。
110kV智能变电站的关键技术主要包括：变电站自动化系统、智能设备应用、远程通信控制、大数据和人工智能等方面。
这些技术的研究与应用，将推动110kV智能变电站迈向智能化、数字化的新阶段。
变电站自动化系统是110kV智能变电站的核心技术之一。
通过自动化系统，可以实现对变电站的远程监控与操作，提高运行效率，降低运维成本，减少潜在的安全风险。
在变电站的自动化系统中，包括了自动化设备、控制系统和监控系统。
这些设备和系统的研发和应用，对于110kV智能变电站的建设和运营至关重要。
智能设备应用是110kV智能变电站的另一关键技术。
智能设备包括了智能终端设备、智能开关设备、智能监测设备等。
这些设备的应用，可以实现对电网的智能感知和智能控制，提高电网的稳定性和安全性。
如何有效地应用智能设备，成为110kV智能变电站技术研究的重点之一。
远程通信控制技术是110kV智能变电站的又一关键技术。
通过远程通信控制技术，可以实现对变电站的远程监测、远程操作和远程维护。
这种技术的应用，可以帮助电力企业快速响应网络故障，提高故障处理的效率和准确性，保障电力供应的稳定性。
大数据和人工智能技术也是110kV智能变电站的关键技术之一。
通过大数据和人工智能技术，可以实现对变电站运行数据的深度分析和挖掘，实现对变电站设备的健康状态预测和故障预警，提高设备的运行可靠性和安全性。
大数据和人工智能技术的研究和应用，对于110kV智能变电站的建设和运行具有重要意义。
在110kV智能变电站关键技术的研究中，还存在一些亟待解决的关键问题。
110KV智能GIS变电站设计
110KV智能GIS变电站设计摘要：随着我国经济的快速发展，110千伏电压等级电网逐步完善，110千伏变电站建设规模大幅增加。
根据新的设计理念，合理规划、优化设计、土地压缩和合理利用，以及技术经济方案的合理性，已经成为越来越重要的指标。
因此，电力部门要逐步研发出一套配电网辅助规划系统，如此以来不但能够大幅度提高电网工程设计人员的工作效率，还能从整体上提高配电网规划的科学决策水平，这对于现代经济建设来说，具备极高的价值和意义，完善良好的变电站规划结果能够提高电力网络投资供电的可靠性，使其经济运营性进一步优化。
关键词：110kV；智能变电站；电气设计；一、GIS变电站的优点节约土地、占地面积小、技术先进、运行可靠。
GIS变电站解决了隔离开关的运行可靠性难题。
在AIS变电站内户外高压隔离开关是受环境和气候影响最大的电气设备之一。
由于恶劣的条件，几年过去后，风、雨、雪、霜、太阳、热、灰尘、盐雾、污秽、鸟虫等环境和气候条件，容易导致隔离开关发生机械或电气故障，接触表面积灰污染，腐蚀，复合膜的表面接触电阻增加，温度太高。
根据操作经验，户外隔离开关的工作电流如果额定电流为70%，一般会过热。
随着设备的老化和电力负荷的增加，隔离开关所造成的停电事故不断发生，并在上升，威胁到电力系统的运行安全。
GIS采用全SF6密封的隔离开关，从根本上避免了大气条件对触头的影响，可保证在长期运行中不会因接触电阻升高导致触头过热，解决了隔离开关的运行可靠性。
维护方便。
GIS基本属于免维护设备，检修周期长、维护工作量小。
设备一般仅要求5～7年进行一次预防性实验。
断路器和隔离开关的操动机构都可以进行整体更换，一次设备可分相整体更换[1]。
二、电气设备的选择（一）确定低压无功补偿配置相关技术人员在开展电容器量级选取的过程当中，可根据新建110千伏变压器的无功补偿结果进行设计。
在变电站工程项目建设设计内容当中，每台变压器都要配置与其相匹配的电容器，这类电容器都要保持5×8MVar的大小，至于中期安装的低压电容器，其规格要设定在3×5×8。
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进行构 建的 ，从物 理结构划分 ，可 以分 为智能化 一次设备
和 网络 化 二 次 设 备 ， 从 系 统 功 能 结 构 划 分 ，可 以 分 为 站 控 层 、 间 隔 层 和 过 程 层 。站 控 层 的 功 能 主 要 是 对 变 电 站 现 场
设备 的监控和 管理， 同时可以实现 设备 之间 的信 息交互 ，
论述 ：
［ ２ 】 方进虎 ，季克超 ．开展设备状 态检修 促进 电网安全运
蒋 航
（ 国 网四 川 省 电 力公 司 眉 山供 电 公 司 ， 四 川 眉 山 ６ ２ ０ ０ １ ０ ）
摘 要 ：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 ，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 。丈章针 对智 能 变电站 的特点 ，对 １ １ Ｏ ｋ Ｖ 智 能变 电站 的设 计要 点进行 了分析 ，并 结合相应 的工程 实例 ，对
２ ０ １ ３ 年第３ ３ 期
（ 总 第 ２ ７ ６ 期 ）
中阂高新竣朱雠 ｆ
… ～ ｉ Ｔ Ｅ ｃ … ￡… ｝ ｛ ｓ
ＮＯ ． ３ ３ ． ２ ０１ ３
（ Ｃ ｕ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｔ ｙ Ｎ Ｏ． ２ ７ ６）
ｌ ｌ Ｏ ｋ Ｖ智能 变 电站的设 计研究
网络化 以及信 息共享标 准化 ，并 自动对 电力网络 的运 行信 息进行采集 、测量 、控 制 、保护 以及检测等 ，同时，可 以 根据实 际工作 的需 要，对输配 电网进行 实时控制 、在 线决 策分析 、协 同互动 等功能 ，实现 与周边变 电站 的交流 互动 的 。智 能变 电站作 为一种新兴 的变 电站 形式 ，是在数 字化
个 隐式 的序 列变异型态存 在 的，可以被看作 是在实际 的
像仪可 以实现对 内部传输线 结构 的检测 。
３ ． ２ ． ２ 绝 缘 检 测 。 电 网线 路 需 要 被 监 控 的数 据 量 是 非 常 大 的 ，通 过 合 成 绝 缘 子 或 瓷 绝 缘 子 。 其 合 成 绝 缘 子 的特
经济 的飞速 发展 ，使得社会得 到了不断 的进步 ，新的 科 学技术和 设备层 出不穷 ，也使 得社会对于 电力能源 的需 求不断增 加。为 了确保 电力系统 运行 的稳 定性和安全 性 ， 智能变 电站成 为电力系统变 电站 发展 的必然趋势 ，也是实
现 智 能 电 网 的基 础 和 前 提 。 智 能 变 电站 可 以通 过 智 能 化 的 设 备 ， 对 电 网进 行 智 能 调 节 和 实 时 控 制 ， 保 障 电 网 的 顺 利 运 行 ， 对 于 电 力 系 统 有 着 十 分 巨大 的影 响 ，必 须 引 起 相 关 电力 管 理 人 员 的重 视 。
其 设 计 方 案 进 行 了探 讨 。
关键词 ：１ １ Ｏ ｋ Ｖ 智能 变电站 ；设 计要 点；设计 方案
中图分 类号 ：Ｔ Ｍ ４ １ １
文献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ：１ ０ ０ ９ — ２ ３ ７ ４（ ２ ０ １ ３ ）３ ３ － ０ １ ２ ８ － ０ ２
变 电站 的基 础 上 发 展 和 演 变 而 来 的 ，可 以 实 现 变 电站 系 统 的 自动 化 和 智 能 化 ， 是 智 能 电网 运 行 和 控 制 的 关 键 。
１ ． ２ 基 本 结构
一
般 情 况 下 ，智 能 变 电站 是 依 据 Ｉ Ｅ Ｃ ６ １ ８ ５ ０ 标 准 的 规 定
缺 陷数据和 随机干扰 的图案叠加 的变 化过程 ，随机噪声基 本 消除后 ，因此可 以推 断和预测未 来的缺 陷值 。考虑 电源
线 的缺陷受季 节性因素 影响更密切 。因此 ，本 系统采用确 定的时 间的方 法 ，对某些 设备按季 度预测一 次 ，达 到检 测
缺 陷 的 目的 。
征有 耐污性 、拒 水性 、强度高 、重 量轻、免维 护的特 点。 已被广泛 地应用于传输 线路 。０
线路 、变压器 等设备 的保 护 ；过程 层设备主 要的智 能组件和智 能 电子设 备 ， 可 以完成相 应矢量 的采集 以及控制 命令符 的发送等一 次设
备的相应功能 。
应 的组合和 处理 ，实现 变 电站信 息的数字化 、通信平 台的
３ ． ２ 电网线路 常见 的在 线检 测技 术
传输 线路上 的检测 常见 的检测 技术 是很多 的，本文主
参考文献
［ １ ］ 张锐． 对 电 网线路状 态检 修 的探 讨［ Ｊ ］ ． 民 营科技 ，
２ ０ ０ ９ ， （ ９）： １ ０ ５ ． １ ０ ６ ．
要对 发热检测 ，绝缘 检测两个 常用 的检测 技术进行 简单 的
ｌ 智能变电站概述
１ ． １ 定 义
智 能 变 电 站 ， 主 要 是 利 用 现 代 化 的 智 能 设 备 ，通 过 相
主要 由监控系 统、保护信 息管理系统 、火灾报警 系统 、防
误 闭锁系统等 组成； 间隔层 设备包括 计量设备 、测控设备
等 接 入 其 他 智 能 设 备 的规 约 转 换 设 备 ，其 主 要 作 用 在 于 对
态 空 间 法 进 行 分 析 ， 这 样 之 后 的 结 果 通 常 是 很 准 确 的 ，但 是 实 际 的 操 作 比 较 难 懂 ，确 定 的 时 间法 是 指 缺 陷 数 据 是 以
一
２ 智能变 电站 的设计要点
１ ｌ Ｏ ｋ Ｖ 智 能变 电站设计 ，其基本 设计要 点在 于： 测技术 ，主要应用 的贴蜡检测 温度和装 置配合使用 ，结合 红外 热成像检测器 和其他各种 管路压接 管设备 ，红外热成