智能变电站一体化电源的优化设计
智能变电站一体化电源的优化设计
摘要:分析了常规变电站站用电系统现状及存在问题,主要包括原系统自动化水平低,系统管理和信息共享困难、投资浪费、维护面宽等,针对这些问题,以110kV台海变电站工程一体化电源系统为例,对智能变电站站用电源一体化设计的优化进行论述,即采用网络通信、一体化监控等方法实现站用电源网络智能化设计,切实提高了系统的自动化水平;并对电源系统的接线方式、蓄电池等设备进行了优化,从而避免了设备重复配置,优化了布局,保证了运行、维护的经济性。
关键词:智能变电站 一体化 交直流
交直流电源是变电站安全运行的基础,随着变电站智能化程度的提高以及智能变电站的相继投运,提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要的意义。本文以110kV台海智能变电站工程为例,简单介绍了交直流一体化电源系统在智能变电站中的优化及应用。
1 概述
交直流电源系统是变电站的一个重要组成部分,是变电站安全稳定运行的基础。近年来,随着变电站智能水平的不断提高,站用电源在资源整合、自动化水平、管理模式等方面都得到长足的发展。为减少站用电源系统设备的重复配置,建立站用电源信息共享的一体化平台,提高变电站站用电源系统的智能化水平,实现信息上行下达数字化传输,通过对传统直流电源系统、通信电源系统、逆变电源系统及站用交流电源系统等一体化设计、一体化配置及一体化监控,将其运行工况和信息数据通过一体化监控单元转换为DL/T860标准模型数据接入自动化系统并上传至远方控制中心。此设计理念对于提高站用电源整体的运行管理水平具有非常重要的意义。
2 站用电源系统现状
现在的无人值班变电站站用电源系统一般由站内公用直流系统、通信专用直流系统、UPS、交流系统等组成,站用电源系统主要为变电站内主要设备提供操作电源、电机储能、加热、通风及检修照明等电源。
一直以来,站用电源各子系统采用分散设计,独立组屏,设备由不同的厂家生产、安装、调试。以改造前的110kV台海变电站为例,站内直流电源和通信电源独立设置,每套系统都配置了充电设备、蓄电池组等设备,分别单独组屏,单独设置蓄电池室,虽然系统可以相互独立,但设备重复配置,增加了建筑空间,使运行维护人员的维护点增多,维护工作增大,经济性及工作效率受到明显制约。
其次,传统站用电源系统自动化程度不高。由不同供应商提供的各子系统通信规约一般不兼容,难以实现网络化管理,系统缺乏综合的分析平台,自动化程度较低。
3 一体化电源系统优化论述 3.1 一次系统概况
110kV台海变电站电压等级为110/10kV,规模如下:主变压器:远期建设3×50MVA主变压器,本期建设2×50MVA主变压器;110kV侧为扩大内桥接线,进线两回;10kV侧远期为单母线四分段接线,本期三段,#2主变10kV侧为双分支接线,10kV出线远期30回,本期20回。
3.2 直流负荷统计
其中变电站内部分按2h放电考虑,通信经常负荷按照4h事故放电时间考虑,放电额定容量确定为300A·h。电池采用单体2V,104只。
3.3 直流系统接线
直流母线采用单母线接线,设置一组阀控式密封铅酸蓄电池,蓄电池采用高频开关充电装置进行充电、浮充电,模块按n+1配置。直流供电除10kV配电装置采用环网供电外,其余110kV及主变压器各侧采用辐射供电方式,由直流馈线柜直接供电给各用电单元。蓄电池布置在专设的电池室,直流充电屏、馈线屏布置在二次设备室。
通信电源取自站用直流系统,使用DC/DC模块直接挂在变电站直流母线上,变换成48V后为通信负荷提供工作电源。
3.4 蓄电池
本次设计将站用蓄电池与通信专用蓄电池整合,选用一组阀控式密封铅酸蓄电池,容量按满足全站直流负荷考虑,并考虑温度修正、电池老化等因素,确定电池容量为300A·h,104只。不设端电池和调压装置。通过计算容量为300A·h的蓄电池组出口端电压UD满足DL/T5004-2004《电力工程直流系统设计技术规范》中均衡充电及事故放电情况下直流母线电压的要求(87.5%～110%Un)。
3.5 充电设备
充电装置采用高频开关电源模块,选用5×20A模块,经互投开关接入2路交流电源。
3.6 智能一体化电源系统监控平台
智能一体化电源系统监控平台使用DL/T860规约,实现电源系统统一智能监控,进而实现状态检修;智能监控除常规范围外,还包括蓄电池容量监测,交流系统漏电监测,所有进线、馈线回路监控,电源回路的程序化操作、联锁、协调联动等;设置智能型在线监测装置,具有完善的保护、在线自诊断、绝缘检测、直流接地巡检及微机蓄电池自动巡检等功能。
3.7 交流不间断电源(UPS)系统
变电站配置1套220V交流不间断电源系统(UPS),内设两台容量各为3kVA逆变电源装置,作为监控等设备的不间断电源,逆变器电源正常由交流供电,交流消失时自动切换由变电站直流馈线柜供电。 3.8 站用电源
本站由2台接地变压器提供站用电源,站用电容量为100kVA,站用电系统为380/220V交流三相四线制中性点直接接地系统。本次设计取消了传统的单母线分段接线方式,取消380V备自投装置和相关回路,采用ATS智能开关代替,两路站用电源直接接到智能ATS开关,通过智能开关实现站用电压多种运行方式的智能切换。这种设计不仅节省设备,回路简单,而且运行方式灵活方便,提高了站用交流电源智能管理和可靠性。
4 智能变电站交直流一体化电源系统的优越性
(1)减少了蓄电池组类型配置。将操作电源蓄电池组、UPS蓄电池组、通信蓄电池组合并成为1组蓄电池。(2)一体化设计。其外观一致,减少了重复配置,减少了组屏数,节约了占地空间。(3)网络化。各子系统智能设备通过通讯网络接入一体化监控器,一体化监控器通过1个通信口接入综自系统。(4)智能化。在一体化平台或远方调度平台可实时查看站用电源各子系统电量、开关量、事件信息,可修改系统参数、运行方式、遥控开关、对时,实现站用电源四遥。(5)兼容性强。由监控中心单元兼容各部分监控单元,一个接口,一种规约接入综合自动化系统。(6)更可靠。资源共享后组屏更从容,一体化蓄电池维护更有保证,一体化设计,分布式实现,更注重故障隔离。(7)投资及维护费用减少。简化采购和施工协调,总投资减少,总维护费用降低。
关于220kV智能变电站的一体化电源运用分析及异常处理
关于220kV智能变电站的一体化电源运用分析及异常处理
摘要：随着电力行业的快速发展，电力行业中220kV智能变电站的一体化电源是重要的部分。220kV智能变电站在日常生活中得到了广泛的应用。文章主要分析一体化电源运用以及日常几种异常处理情况，为日后的应用提供有效的借鉴和参考。
关键词：220kV智能变电站 一体化电源 异常处理
1、220kV智能变电站的一体化电源系统组成
关于220kV智能变电站的一体化电源系来说，其为全站提供的工作电源（交流电源380V/220V、直流电源DC220V或DC110V、通讯用直流电源DC48V）应该高效平安、稳定牢靠。其系统组除了包括ATS以及逆变电源、充电单元之外，还包括有各类监控管理模块以及蓄电池。同时，关于通讯电源来说，制止单独设置充电安装或者蓄电池，而应该在直流母线之上运用DC/DC电源模块。智能一体化电源系统在设计上主要是采用一体化的方式来进行配置，不论是在剖析处置数据信息还是在监测模块的时分，可经过运用DL/T860（IEC61850）规范建模与信息化平台并接。此外，智能变电站的一体化电源系统主要经过采用集中管理以及测控各子单元的方式来到达时时监测运转状态的目的。
2、220kV智能变电站的一体化电源功能分析
2.1自动转换开关电器（ATS）
（1）确保当工作电源的断路器处在断开状态的时分，在备用电源电压仍然正常且工作母线无电压的状况下才运用备用电源。（2）若在电源由人工手断开的状况下，制止启动自动投入模块。（3）自动投入模块仅仅动作一次且必需延时。（4）当工作的电源供电恢复正常之后，必需要由人工来进行切换回路。（5）自动投入模块在工作母线发作故障状态下制止动作。（6）自动模块发出动作的时间应该要与警信号发出时间相同。此外，交流监控模块的功用还包括信息一体化平台交互、液晶汉显人机对话界面、剖析处置数据信息。
智能变电站中低频低压减载的优化设计
智能变电站中低频低压减载的优化设计
摘 要：本文结合通用设计A3-3方案110kV常规变电站及智能站新建工程的设计，运用详细和实际的数据进行比较分析，论证了在该类项目中低频低压减载进行网采网跳的优越性，并通过实践证明了智能站中低频低压减载进行网络采样网络跳闸的可行性。
关键词：智能站 网采网跳 常规站 直采直跳
1、低频低压减载的战略地位
变电站低频减载装置是变电站提高供电质量，确保电力系统安全稳定运行的重要装置，是电力系统在电网频率、电压下降超出允许范围时，通过切除部分非重要用电客户，从而阻止了电力系统因频率、电压下降造成系统崩溃事故的一种措施，是变电站设计中不可或缺的装置。
2、低频低压减载运行方式分析
传统变电站低频低压减载实现方式主要是通过电缆采集电量信号来实现跳闸切负荷，随着智能变电站技术发展，110kV智能站新建工程中低频低压减载采集方式及跳闸方式可用两种方式来实现，一是，常规站中电缆直接采集模拟量直接跳闸方式；二是，采用网络采集数字量，GOOSE网络跳闸方式。自2012年以来，济宁智能站低频低压减载已由常规站的直采直跳优化为网采网跳方式。
2.1 110kV常规变电站（A3-3常规站典型设计方案）
2.1.1 110kV常规变电站低频低压减载运行方式
A3-3设计方案常规变电站建设规模：
（1）远期建设内容：主变压器为3×50MVA，110kV配电装置出线2回，10kV配电装置出线36回，低频低压减载装置1套，出口方式为电缆直接接入断路器操作回路（电缆跳闸），采样方式为电缆直接采样（110kV母线电压模拟量）、电缆及用量为8*2.5电缆1根（采样）和2*2.5电缆36根（跳闸）。
（2）远期建设内容：主变压器为2×50MVA，110kV配电装置出线2回，10kV配电装置出线24回，低频低压减载装置1套，出口方式为电缆直接接入断路器操作回路（电缆跳闸），采样方式为电缆直接采样（110kV母线电压模拟量），电缆用量为8*2.5电缆1根（采样）和2*2.5电缆24根（跳闸）。
智能变电站220kV智能终端合并单元一体化装置应用研究
智能变电站220kV智能终端合并单元一体化装置应用研究
摘 要：智能变电站智能终端合并单元一体化装置在110 kV电压等级已得到广泛的应用，达到节省就地智能控制柜空间、节约占地、节省投资的目的，也积累了大量的运行经验。文章在此基础上对220 kV智能终端合并单元一体化装置的应用进行分析，通过对装置集成的可行性、装置集成方案、集成后装置的可靠性、对运维的影响、经济效益等进行全面的研究，建议220 kV采用智能终端合并单元一体化装置，以推动智能变电站技术的进步。
关键词：智能变电站;二次设备;智能终端;合并单元
智能终端合并单元一体化装置在110 kV电压等级已得到广泛应用，达到节省就地智能控制柜空间、方便运维等目的。
随着智能变电站的广泛建设，220 kV智能控制柜内配置独立合并单元、智能终端，使得智能控制柜柜体增大，柜内布线拥挤，不便于运行维护;并且装置多，柜内发热量大，影响了设备的安全可靠性及运行寿命;此外，220 kV过程层设备为双套配置，使得过程层设备、柜体、光缆数量远远多于110 kV过程层设备。以上这些因素严重制约了220 kV智能变电站二次设备的布置优化。
因此，本文提出在220 kV电压等级采用智能终端合并单元一体化装置，以优化布局，简化接线。下文对采用智能终端合并单元的可行性、技术方案、可靠性、对运行维护的影响、效益等进行分析。
1 装置集成方案
220 kV合并单元智能终端一体化置采用双CPU配置方式。其中，CPU1主要负责智能终端功能，实现对一次设备控制驱动与状态采集、GOOSE点对点或组网收发功能;CPU2主要负责合并单元功能，实现对电流电压模拟量或数字量采样、SV点对点或组网收发功能。双CPU独立工作、互不影响，同时又通过内部高速总线交互实时采样和GOOSE信息，实现双CPU复采、SV、GOOSE共口传输等功能。
合并单元智能终端一体化装置主要安装在GIS本体汇控柜或一次设备就地智能柜中，既可通过模拟量输入方式实现传统互感器的数字化，也可通过IEC
关于变电站的毕业设计题目
变电站的毕业设计题目
1. 基于智能电网的变电站自动化系统设计与实现
研究内容：设计一个基于智能电网的变电站自动化系统，实现对变电站内各种设备的监控、控制和优化。
技术路线：了解智能电网的基本概念和技术，研究现有的变电站自动化系统，选择合适的硬件和软件平台，设计系统的架构和功能模块，编写相应的程序代码，进行仿真和实验验证。
2. 基于物联网技术的变电站远程监控系统
研究内容：设计一个基于物联网技术的变电站远程监控系统，实现对变电站内各种设备的实时监控和远程控制。
技术路线：了解物联网的基本概念和技术，研究现有的远程监控系统，选择合适的传感器和通信设备，设计系统的架构和功能模块，编写相应的程序代码，进行仿真和实验验证。
3. 基于大数据与人工智能的变电站故障诊断与预测
研究内容：设计一个基于大数据与人工智能的变电站故障诊断与预测系统，实现对变电站内各种设备的故障诊断和预测。
技术路线：了解大数据与人工智能的基本概念和技术，研究现有的故障诊断与预测方法，选择合适的数据挖掘和机器学习算法，设计系统的架构和功能模块，编写相应的程序代码，进行仿真和实验验证。
4. 基于绿色能源的变电站优化设计与运行
研究内容：设计一个基于绿色能源的变电站优化设计与运行方案，实现对变电站内各种设备的能耗优化和环境友好运行。 技术路线：了解绿色能源的基本概念和技术，研究现有的变电站优化设计与运行方法，选择合适的节能技术和环保措施，设计系统的架构和功能模块，编写相应的程序代码，进行仿真和实验验证。
5. 基于虚拟仿真技术的变电站安全培训系统
研究内容：设计一个基于虚拟仿真技术的变电站安全培训系统，实现对变电站工作人员的安全培训和考核。
技术路线：了解虚拟仿真技术的基本概念和技术，研究现有的安全培训系统，选择合适的虚拟仿真平台和工具，设计系统的架构和功能模块，编写相应的程序代码，进行仿真和实验验证。
变电站电气三通一标及设计优化
变电站电气三通一标及设计优化研究
摘要：根据《国家电网公司输变电工程通用设计》、《国家电网公司输变电工程典型造价》、《国家电网750kv变电站通用设备典型规范》、《标准化施工工艺》（以下简称“三通一标”）分析变电站的执行情况。从通用设计、通用设备应用情况和设计优化三个方面，分析全站通用设计应用情况，全站通用设备应用情况，提出变电站设计优化。
关键词：三通一标、变电站设计、优化
中图分类号：tm63文献标识码： a 文章编号：
前言
2007年以来，国家电网公司要求深入开展标准化建设的要求，在通用设计的基础上，全面组织开展“两型一化”变电站设计和建设工作。
为响应建设“资源节约型、环境友好型”社会的方针政策，国家电网公司于2009年7月16日发出了关于印发《变电站工程“两型一化”实施办法》的通知，同时发布了变电站工程“两型一化”实施办法。
变电站通用设计也是为建设“两型一化”变电站工程，促进资源节约型、环境友好型社会建设的重要实践。
本文对“两型一化”变电站实施办法和变电站典型设计及全过程和全寿命周期最优化设计进行论述，并研究如何提高变电站建设的效益和效率问题。
通用设计应用情况
为了实现变电工程的设计标准化和工业化，国家电网公司组织相关设计单位编制出版了《国家电网公司输变电工程通用设计750kv变电站分册》范本。
典型设计范本总结了近年来我国投运的各种类型750kv变电站工程的设计和工程经验，是推进标准化设计的重要成果。
典型设计应用情况如下：
全站布置形式参考750-a-1和750-c-4方案，主变压器采用单相、自耦主变压器，750kv采用gis设备，220kv及66kv采用瓷柱式断路器。750kv采用一个半断路器接线；220kv本期采用双母线接线，远期采用双母线双分段接线；66kv采用单母线接线，装设主变回路总断路器。
35kv移动变电站设计
35kV/10kV移动式智能变电站
一、 背景概述
智能变电站就是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变电站、电网调度等互动的变电站。
二、 系统介绍
1、系统组成及基本结构
移动式智能变电站系统主要包括以下几个部分：
一次智能设备及在线监测（智能变压器、智能高压断路器、智能隔离开关、避雷器等）；
移动式智能变电站的继电保护系统（电子电压电流互感器及合并单元、智能终端、故障录波器等）；
电能质量管理单元
储能系统
分布式能源控制监控终端
智能辅助设施及管理单元
与分布式电源的接口
。
2 / 25
2、结构模块功能介绍
按智能电网设备配置和标准要求，按结构主要分为过程（设备）层、间隔层、站控层，按功能主要分为电力设备监测、继电保护及接口模块、智能辅助系统模块、高级功能模块。
各结构模块组成、内容和主要功能介绍如下：
（1） 过程（设备）层包含：变压器及在线监测系统；断路器及在线监测系统；隔离/接地开关及在线监测系统、电流电压互感器及在线检测系统、避雷器及在线监测系统，
（2） 间隔层包含：电量计量系统，电能质量管理系统，故障录波管理系统，储能设备及管理系统，”3G”接口设备及终端管理系统,继电保护系统，测控装置。
（3） 站控层设备主要包括主机兼操作员工作站、远动通信装置、网络通信记录分析系统。
（4） 智能辅助设备及管理系统：温度监测与报警和防潮、通风系统、 消防管理系统、火灾自动报警系统、防火封堵、站用电源系统、安防系统、视频监控、照明系统。
高端设备及管理系统：室内外环境监测系统、视频与电力设备联动系统、自愈及黑启动系统、柔性交流输电系统等。
3.主要引用规范和标准如下：
变电站智能化系统的建议方案
■工程应用 翘楚楚斟 ２０１１生
变电站智能化系统的建议方案
林高榆 （福建天福大酒店有限责任公司，福建福州３５０００１）
摘 要介绍了变电站利用网络系统来建立一个：由火灾自动报警及气体灭火子系统，图像监视子系统，安
防监控子系统及联动系统，现场温、湿度及空调闭环控制系统为一体智能控制系统。实现变电站无人值守功能，
是一个较为全面的变电站远程管理控制方案。
关键词变电站；系统；监控；管理；网络
０引言
作为电力企业数量最多的基层单位一变电站，迫切希望
将众多变电站的管理集中在一个地方实现。每个变电站只保
留少数人值班或巡查。并最终实现无人值守。众多变电站建 立了“四遥”（遥测、遥信、遥控、遥调）系统，将变电站的主要
信息上传到远方控制中心，值班人员在远方控制中心即可对
变电站的各类电气参数进行监视，对断路器与电动刀闸进行
控制，实现变配电运行功能的远程统一监控。但是，由于各种
原因，这种控制系统不涉及对变电站工作环境、生产环境以 及众多环境设备的监控。如何才能保证变电站的环境安全
呢？本方案利用电力系统已投资建设的先进网络系统延伸来
建立一个：集远程消防报警及灭火系统，远程安防报警及图
像监控系统．环境监视及空调控制等系统一体化的较为全面
的解决方案。其中，图像监控系统即作为消防、安防报警的现
场情况确认工具，又可在工作人员进入变电站时进行身份确 认及对其操作过程进行录像记录。如图像监控系统与生产部
门的工作票管理系统进行集成，则成为更为高效实用的生产
管理及门禁管理系统。 此外．消防灭火系统一般采用对设备无损伤的气体灭
火，其气体药剂为ＦＭ２００（七氟丙烷）或超细干粉。一旦误报
警而产生误喷发．将带来大量浪费气体药剂的问题。如采用
图像监控系统在消防报警时进行观察确认，然后远程启动气
体灭火．则使整个消防系统成为一个完整高效的闭环监控系 统。
１系统的结构
该系统共分为三种类型的工作站，①无人值守变电站工
智能变电站信息一体化应用
广东科技2012.12.第23期智能变电站信息一体化应用分析张雄（四川省电力公司西昌电业局）
在面对全球环境恶化、能源危机以及全球变暖等形式，国际电力行业做出了构建智能电网的选择，这也是电力行业的发展趋势，智能变电站是智能电网中重要的组成部分。智能变电站与其过度形式数字化变电站相比，它更加强调通信平台的网络化水平、全站信息的数字化水平、信息共享的标准化水平以及系统功能的集成化水平等，在分析智能变电站内信息分类和通信网络中信息数据流的基础上，实现智能变电站信息一体化应用具有重大的现实意义。1智能变电站信息一体化方案在常规型变电站中，设备的规约比较繁多、操作平台差异较大、网络的结构较为复杂、接线工作非常繁琐，这些特点造成网络信息在传输的过程中常常出现延时、堵塞、可靠性与效率降低、后期的维护工作较难开展等，参见图1常规。
变电站体系结构图。在智能变电站内，执行的IEC61850标准体系是采用了面向对象的建模技术，将变电站运行现场的设备直接的按照对象属性以及对象方法建立起模型，将原本处于分散状态的二次设备等进行了功能上的合理集成，同时对外提供相对统一的访问接口，较大程度的优化二次系统的整体结构，显著的提高变电站系统运行的可靠性，为智能变电站信息一体化设计与建设工作提供了基础性平台。随着IEC61850标准体系内相关技术的发展，综合各项功能的在分层分布层面上的优化处理办法，同时遵循能够下放的原则，将多项功能尽可能的放入变电站的过程层。基于这些设想构建智能变电站一体化平台建设方案，实现智能变电站信息一体化应用，智能变电站信息集成方案参见图2。智能变电站的信息一体化平台是由主机系统、主机系统下端的实时接口的适配网关以及非实时接口的适配网关三大主要部分构成。站控层是个综合性能较高的信息传输平台，站控层的主要任务是对各个系统所上传到该站层的信息进行一定的汇总分析，该过程要依据信息实时性要求等级以及信息对电网故障的处理优先级等，实现信息按照一定的优先顺序进行处理。与此同时，站控层还要依据IEC61850标准体系中的要求，对经过了优先级处理之后的信息进行整合，对整合处理后的信息进行统一的建模，对于IEC61850标准中并没有做出定义的数据对象、数据信息、公共数据类等，依据IEC61850标准中所规定的扩展规范进行以上信息的扩展。此时经由电力通信网即可将信息一体化平台内的信息上传至上级的控制中心。后台演示是IEC61850标准体系中的客户端，可以运行在一台个人电脑上，对智能变电站中信息一体化平台内的IEC61850标准体系内的信息模型和服务进行直观的展示。智能变电站的间隔层系统可分为测控保护一体化单元、集中故障录波单元、能量采集设备以及监控五防一体化单元，间隔层系统还为将来的新装置接入、变电站的遗留装置等增设相应的预留接口。间隔层系统中的设备在各自的功能上都是相对独立的，共同构成智能变电站间隔层系统后进行实时有效的运行操作，可以较好的保证电网系统运行中的安全性、稳定性与可靠性。间隔层内的各个设备之间可以实现信息共享以及互操作，这些功能对于进行事故的精确判断和处理等综合应用功能的实现起到极大的作用。在智能变电站的过程层中，是采用了一次智能电气设备取代传统互感器以及一次设备等，可以实现运行电气量的检测、操作控制命令的执行以及运行设备的状态检测等功能。过程层内的合并单元是保障过程层和间隔层实现信息交互的最为重摘要：对智能变电站内的信息进行分析，对通信网络内的数据流进行分析，将智能变电站内的多种应用系统按照其使用功能整合为不同的单元，在此基础上提出智能变电站信息一体化方案。信息一体化可是现实智能变电站内的所有对象的统一建模，在智能变电站的站控层构建起信息一体化的平台，可以有效的保证智能变电站内的信息数据的完整性、真实性以及一致性，可以最大程度的实现智能变电站中的多个应用系统之间的信息共享以及设备的互操作。关键词：智能变电站；信息一体化；站控层；信息一体化平台
变电站自动化保护的优化设计思路
煤矿现代化 ２００８年第６期 总第８７期
变电站宙 代僳护曲优佗设计迢路
华聚能源输配电公司 郭永超刘伟
摘要 变电站自动化技术近年来发展迅速，各地有不少变电站自动化系统投入运行。作为变电站自 动化系统重要环节的微机保护也取得了迅猛发展。微机保护在与变电站自动化系统中其他二次设备之间进 行配置和管理方面，仍有较大进行优化设计的空ｉ＇．－３。 关键字变电站 微机保护优化设计 ‘
目前微机保护装置在动作速度、动作正确率及运行可靠 性和易用性等方面取得了令人瞩目的成绩，传统的模拟式保
护已与之不可同日而语，但在充分发挥微机的特点和优势等 方面仍有较大发展潜力，在实现继电保护功能的同时兼具其
他功能（如控制、测量、通信等功能）来构成微机综合保护装置
方面、在与变电站自动化系统中其他二次设备之间进行配置
和管理方面，仍有较大进行优化设计的空间。本文根据国内外
变电所站自动化中微机综合保护的现状，用优化设计思路论
述其系统构成和功能配置，提出其优化设计若干设想。
１ 采用面向对象的分布式设计思想
微机保护的基本要求是①保护功能应相对独立。②信息
共享。 早期的变电站由于计算机硬件水平的限制，保护功能与
远动功能等分别单独集中实现，基本上按信息类型（即按专
业）划分功能单元。随着过程控制体系结构的发展以及计算机 通信技术的进步，在变电站内采用面向对象的分布式结构组
成现场保护控制系统，越来越显示出其强大的生命力。
所谓面向对象的分布式结构，是将现场级单元按一次设备
和二次保护设备对应配置原则，一个一次设备间隔对应一个二 次保护监控单元，保护就地下放，减少了ＣＴ负担，大大节省二
次电缆、二次回路负载将进一步减轻，控制室面积进一步缩小， 使系统组态和操作更为方便，提高了系统排除故障及调整操作
的速度。同时各保护单元通过总线连至站控级设备，利用保护
工程师站承上启下，使现场维护过程概念清晰、责任明确。
２继电保护的模块化设计
220kV变电站综合自动化系统的改造方案
２２０ｋＶ变电站综合自动化系统的改造方案
李 磊
（广西电力勘察设计研究院，广西南宁５３００２３）
摘要：文章针对２２０ｋＶ某变电站的现状和运行中存在的问题，对变电站－－＆系统的网络结构、硬件配置、直流 系统、对时系统等方面进行了改造，改造后的变电站综合自动化系统得到了完善，有利于变电站的安全运行。 关键词：变电站；综合自动化；对时系统；直流系统 中图分类号：ＴＭ７６２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—２３７４（２０１１）３３—０１４１—０３
变电站综合自动化系统是在现代科技的基础上发
展起来的，综合了变电站内除一次设备和交直流电源 以外的全部二次设备。变电站综合自动化系统是对变
电站二次设备进行重新组合，优化设计，以实现对全
站设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调。 在变电站综自系统出现之前，变电站二次设备的
管理十分复杂、设计繁琐、智能化程度低、运行维护 人员工作量大。变电站综合自动化的出现，将站内二
次设备高度集合、集中管理，大大简化了变电站二次
接线，是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维
护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一
项重要技术措施。
一、变电站综合自动化系统概述 变电站综合自动化系统包括两部分：站控层和间 隔层。站控层为全所设备监视、测量、控制、管理的
中心，也是用户和二次设备进行沟通的平台。间隔层
通过通讯介质与间隔层相连。
站控层主要包括操作员站、远动通信设备、ＧＰＳ对
时装置、网络通信设备、智能通信接口设备等设备。
间隔层主要设备包括测控单元、保护装置、通讯
接口单元、网络通信设备等。
（一）变电站综合自动化系统的网络结构 分散分层分布式是变电站综合自动化系统的发展
方向，选择一个可靠、高效的网络结构，是解决变电
站综合自动化系统问题关键。目前，变电站综合自动
化系统的网络可分为异步串行网络、现场总线网络、
工业以太网。
１．异步串行网络。异步串行网络的工作方式为