110kV智能化變電站在高海拔地區(qū)的應(yīng)用價(jià)值

貢 嘎林 軍

（1．國網(wǎng)西藏電力有限公司拉薩供電公司，西藏 拉薩 850000；2．國網(wǎng)西藏電力建設(shè)有限公司，西藏 拉薩 850000）

110kV智能化變電站在高海拔地區(qū)的應(yīng)用價(jià)值

貢 嘎1林 軍2

（1．國網(wǎng)西藏電力有限公司拉薩供電公司，西藏 拉薩 850000；2．國網(wǎng)西藏電力建設(shè)有限公司，西藏 拉薩 850000）

在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，智能化變電站是重要節(jié)點(diǎn)，控制著電網(wǎng)運(yùn)行，對(duì)于智能電網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展有著極為重要的作用。本文針對(duì)3000km以上高海拔地區(qū)110kV智能化變電站為研究對(duì)象，對(duì)智能化變電站的關(guān)鍵技術(shù)展開研究，介紹了智能化變電站的建設(shè)原則與工程應(yīng)用價(jià)值。

智能化；變電站；設(shè)計(jì)

1 前言

智能化變電站是我國電網(wǎng)發(fā)展的重要節(jié)點(diǎn)，對(duì)于電網(wǎng)的智能化與自動(dòng)化具有重要的意義。在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，智能化變電站采用先進(jìn)、集成化以及數(shù)字化的技術(shù)，并且通過網(wǎng)絡(luò)化的信息平臺(tái)，以信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為要求，完成電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與自動(dòng)控制。而且隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的智能電網(wǎng)已經(jīng)研制出一系列的智能化設(shè)備，達(dá)到國際先進(jìn)水平。其中110kV變電站是智能化變電站的重要組成。

2 青藏高原智能化變電站的應(yīng)用價(jià)值

智能化變電站能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)采集與實(shí)時(shí)共享，從而解決變電設(shè)備維護(hù)，并且采用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)度的全面互動(dòng)。

2.1 地理環(huán)境相對(duì)特殊。青藏高原的自然、氣候環(huán)境相對(duì)惡劣，而且青藏輸電線路沿線的凍土區(qū)，對(duì)工程建設(shè)的危害很大。在同一坡向的山坡上，坡頂而下，坡積松散堆積由薄到厚，地下冰厚度也逐漸變厚。而且因?yàn)闅夂颦h(huán)境的影響，對(duì)于電力系統(tǒng)中的設(shè)備以及相應(yīng)的線路都會(huì)造成影響，高原氣候的主要特點(diǎn)有：（1）空氣溫度較低，變化較大；（2）空氣壓力或空氣密度低；（3）空氣絕對(duì)濕度較小；（4）太陽幅射照度（紫外線）較高，雷暴日多；（5）降水量較少，年大風(fēng)日多；（6）土壤溫度較低，且凍結(jié)期長。因?yàn)橐陨系臍夂蛱攸c(diǎn)，從而造成了青藏高原的電力系統(tǒng)需要特殊設(shè)計(jì)，而且在設(shè)計(jì)中需要對(duì)高原地區(qū)的氣候差異進(jìn)行考慮，從而保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

由于青藏高原的高原地貌以及相對(duì)惡劣的自然環(huán)境，對(duì)于變電站設(shè)備的維護(hù)以及變電站的修理，都需要耗費(fèi)較大的人力物力，消耗成本較大。而且因?yàn)閻毫拥淖匀画h(huán)境地獄變電站的設(shè)備影響很大，因此采用智能化變電站，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)變電站設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而保障變電站合理運(yùn)行。

2.2 常規(guī)變電站的不足。常規(guī)變電站的自動(dòng)化系統(tǒng)相互獨(dú)立，雖然也能夠?qū)崿F(xiàn)變電站設(shè)備的監(jiān)控，但是因?yàn)槿狈φw的概念，從而不能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)化電鍍，而且因?yàn)槿狈W(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，導(dǎo)致對(duì)于變電站的數(shù)據(jù)不能夠?qū)崟r(shí)采用與監(jiān)控。常規(guī)化變電站主要存在以下問題：（1）設(shè)備互操作性不足。因?yàn)樵诔Ｒ?guī)變電站中的二次設(shè)備缺乏統(tǒng)一的接口規(guī)范，導(dǎo)致常規(guī)變電站之間的通信缺乏一致性，不能相互通信以及成為一個(gè)整體。在常規(guī)變電站的設(shè)備中，以為內(nèi)不同的供應(yīng)商采用的標(biāo)準(zhǔn)不一致，導(dǎo)致二次設(shè)備之間的互連性嚴(yán)重不足。而且不同地區(qū)、不同時(shí)期構(gòu)建的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)，相關(guān)的技術(shù)與協(xié)議都會(huì)存在不足，去染發(fā)標(biāo)準(zhǔn)型的指導(dǎo)規(guī)范，導(dǎo)致相關(guān)的規(guī)約結(jié)構(gòu)不完整：（2）可靠性不足。在常規(guī)的變電站中，設(shè)備的一次設(shè)備與二次設(shè)備之間采用電纜連接，但是因?yàn)槎卧O(shè)備易受到外界環(huán)境的干擾，一次對(duì)于相關(guān)的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸不能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，如果連接電纜較長，會(huì)因?yàn)閷?duì)繼電器造成不良影響；（3）信息共享性不足。在常規(guī)變電站中，因?yàn)樽冸娬镜臄?shù)據(jù)監(jiān)控、電能計(jì)量裝置等信息的處理屬于不同的管理部門，因此在功能上獨(dú)立運(yùn)行，缺乏有效的通信標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致相互部門之間的信息共享性不足，而且無法實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的即插即用。

3 智能化變電站的設(shè)計(jì)規(guī)范

3.1 智能化變電站的設(shè)計(jì)規(guī)范。在智能化設(shè)計(jì)規(guī)范中，常用的是應(yīng)用于變電站通信網(wǎng)絡(luò)的國際標(biāo)準(zhǔn)，主要是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)參考了變電站的電子設(shè)備，以及智能化的通信行為與系統(tǒng)要求，從而構(gòu)建了智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，在該標(biāo)準(zhǔn)中，主要包括：基本原則、屬于、一般要求、系統(tǒng)和工程管理、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)語言、功能好裝置模型的通信要求、變電站原理與博士接口、公共數(shù)據(jù)級(jí)別和屬性以及一致性測(cè)試等內(nèi)容。

3.2 智能化變電站優(yōu)勢(shì)分析。智能化變電站的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在：（1）模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，易于改擴(kuò)建并且統(tǒng)一信息平臺(tái)；（2）高度自動(dòng)化、在線監(jiān)測(cè)，設(shè)備狀態(tài)可視化，可以實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修，校驗(yàn)自動(dòng)化；（3）全景數(shù)據(jù)共享。基于IECC61850標(biāo)準(zhǔn)的智能化變電站，具有設(shè)備智能化、信息標(biāo)準(zhǔn)化以及控制智能化的特征，具有廣泛的應(yīng)用前景。

3.3 智能化變電站的設(shè)計(jì)與建設(shè)原則

3.3.1 設(shè)計(jì)原則。因?yàn)橹悄芑冸娬鞠到y(tǒng)由多層功能邏輯結(jié)構(gòu)組成，其中站控層主要用于保護(hù)故障信息、間隔層由多種自動(dòng)測(cè)量子系統(tǒng)構(gòu)成、過程層能夠完成電氣量采集以及相關(guān)的控制命令等。為了保護(hù)各邏輯層相互工作，互不感染，應(yīng)該遵循以下原則進(jìn)行智能變電站的設(shè)計(jì)：（1）遵循Q/GDw383—2009《智能化變電站技術(shù)導(dǎo)則》的有關(guān)技術(shù)原則進(jìn)行時(shí)設(shè)計(jì)；（2）財(cái)通智能設(shè)備，對(duì)于電子式互感器等設(shè)備進(jìn)行論證分析，從而提高變電站智能化水平，并且實(shí)現(xiàn)功能的集成整合，提升變電站的自動(dòng)化水平，優(yōu)化變電站全壽命周期成本；（3）建立全站的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息共享，并且采用統(tǒng)一的信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能，從而完善監(jiān)控技術(shù)的成熟度，提高檢修效率，節(jié)約檢修成本。

3.3.2 智能化變電站建設(shè)原則。為了滿足變電站智能化建設(shè)，并且促進(jìn)不同設(shè)備終端的連接，應(yīng)該采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，并且根據(jù)地區(qū)的具體情況將IEC轉(zhuǎn)化為地區(qū)通用的標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化。在建設(shè)的過程中，主要采用IEC61850的國際標(biāo)準(zhǔn)以及DL/T8605變電站通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能化變電站的建設(shè)，通過統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用與建設(shè)，從而滿足對(duì)變電站設(shè)備的監(jiān)控與信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枨蟆２捎贸橄笸ㄐ欧?wù)結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站設(shè)備功能的擴(kuò)展，從而實(shí)現(xiàn)開放互操作的要求。在建設(shè)的過程中，通過配置通用的語言以及工具，對(duì)于變電站的信息源進(jìn)行管理，對(duì)于變電站的電氣、設(shè)備故障等信息參數(shù)進(jìn)行定義，從而實(shí)現(xiàn)變電站的遠(yuǎn)程維護(hù)，系統(tǒng)與工程管理以及一致性測(cè)試。

結(jié)語

在青藏高原建設(shè)110kV智能化變電站，具有重要的顯示意義。而且110kV智能化變電站的設(shè)計(jì)與工程實(shí)踐表明，采用智能化變電站建站，能夠節(jié)約著地面積，從而節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)低碳節(jié)能；采用玩落戶啊技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化監(jiān)控與維護(hù)，而且采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，具有數(shù)據(jù)互通性與易于拓展的特征，是具有廣泛應(yīng)用前景的變電站技術(shù)。

[1]朱炳全，王松，李慧．基于IEc61850 GOOSE技術(shù)的繼電保護(hù)工程應(yīng)用[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33（08）．

[2]邱智勇，陳建民，朱炳全．基于IEc61850標(biāo)準(zhǔn)的50 kV三層結(jié)構(gòu)數(shù)字化變電站建設(shè)[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，3（12）．

TM76

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