大型變電站智能一體化電源系統(tǒng)方案研究

華書晶，閆少春（國電南瑞安徽繼遠(yuǎn)電網(wǎng)技術(shù)有限責(zé)任公司，安徽合肥，230088）

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大型變電站智能一體化電源系統(tǒng)方案研究

華書晶，閆少春
（國電南瑞安徽繼遠(yuǎn)電網(wǎng)技術(shù)有限責(zé)任公司，安徽合肥，230088）

摘要：隨著智能變電站建設(shè)步伐的不斷加快，智能一體化電源系統(tǒng)方案應(yīng)用的優(yōu)化和提升也越來越重要。文章就330kV及以上電壓等級智能一體化電源系統(tǒng)方案應(yīng)用和優(yōu)化進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：智能一體化電源系統(tǒng)方案；330kV；智能變電站

0　前言

國家電網(wǎng)公司“十二五”期間新建和改造建設(shè)智能變電站數(shù)量不斷增加，對提升智能變電站智能水平和安全性要求也不斷增加，作為智能變電站智能設(shè)備安全運(yùn)行基礎(chǔ)的一體化電源系統(tǒng)快速發(fā)展和應(yīng)用。期間國家電網(wǎng)公司推出一系列交直流一體化電源系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收規(guī)范，《Q/GDW576-2010站用交直流一體化電源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》、《Q/GDW753.4-1012智能設(shè)備交接驗(yàn)收規(guī)范 第4部分：站用交直流一體化電源》、《DL/T1074-2007電力用直流和交流一體化不間斷電源設(shè)備》、《DL/T5044-2014電力工程直流電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》等一系列標(biāo)準(zhǔn)。隨著大型高電壓等級智能變電站的應(yīng)用不斷增加，智能一體化電源系統(tǒng)方案也進(jìn)一步得到優(yōu)化和提升，現(xiàn)就330kV及以上電壓等級智能變電站為例進(jìn)行智能一體化電源系統(tǒng)方案研究。

1　系統(tǒng)方案介紹

智能一體化電源系統(tǒng)應(yīng)能夠?yàn)槿窘恢绷髟O(shè)備提供安全、可靠的工作電源，包括：380V/220V交流電源、DC220V或DC110V直流電源和DC48V通信用直流電源。主要由ATS、充電單元、逆變電源、通信電源、蓄電池組及各類監(jiān)控管理模塊組成。通信電源不單獨(dú)設(shè)置蓄電池及充電裝置，使用DC/DC電源模塊直接掛于直流母線。逆變電源直接掛于直流母線對重要負(fù)荷（如：計(jì)算機(jī)監(jiān)控設(shè)備、事故照明等）供電。采用分層分布架構(gòu)，各功能測控模塊采用一體化設(shè)計(jì)、一體化配置，各功能測控模塊運(yùn)行工況和信息數(shù)據(jù)應(yīng)采用DL/T860（IEC61850）標(biāo)準(zhǔn)建模并接入信息一體化平臺。實(shí)行智能一體化電源各子單元分散測控和集中管理，實(shí)現(xiàn)對智能一體化電源系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測。監(jiān)控軟件集成到信息一體化平臺中，不獨(dú)立設(shè)置智能一體化電源監(jiān)控工作站。

現(xiàn)以330kV典型智能變電站需求為例，從交流系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、智能一體化監(jiān)控系統(tǒng)等方面闡述和介紹智能一體化電源系統(tǒng)方案。

1.1智能一體化電源交流系統(tǒng)。典型330kV變電站交流部分有3臺所變，分別為1#、2#、0#所變。1#、2#作為主用電源，0#作為備用電源。0#與1#、2#所變均通過ATS切換后帶兩端交流母線。正常情況兩段母線由1#、2#所變分別帶載，任何一臺所變退出運(yùn)行，0#所變自動(dòng)投入運(yùn)行，保證兩段交流母線負(fù)載正常供電。

本方案交流系統(tǒng)，進(jìn)線斷路器選用型號為GW3-1600M/3P/1600A/D1/L的框架斷路器4臺，0#所變進(jìn)線經(jīng)2臺1600A框架斷路器分別經(jīng)2臺ATS切換后接入兩段交流母線。為保證ATS與框架斷路器的良好配合，型號選用XKQE-3150/1600A/3T。

1.2智能一體化電源直流系統(tǒng)。典型330kV變電站直流系統(tǒng)一般為三充兩電系統(tǒng)，即3套充電機(jī)，2套蓄電池組，直流母線單母分段。兩段直流母線設(shè)置隔離開關(guān)，正常運(yùn)行時(shí)2套充電機(jī)各配合一組蓄電池獨(dú)立運(yùn)行，第3套充電設(shè)備作為熱備用。本方案每套充電機(jī)容量為120A，蓄電池組為2V800Ah104節(jié)，并根據(jù)不同負(fù)載容量及數(shù)量需求，配置相應(yīng)的直流饋線屏和直流分電屏，根據(jù)不同負(fù)載安裝需求分類配置戶內(nèi)和戶外分電電源，確保變電站內(nèi)所有直流負(fù)載安全可靠供電。

1.3智能一體化電源一體化監(jiān)控系統(tǒng)。按照330kV智能變電站智能一體化電源系統(tǒng)監(jiān)控部分技術(shù)規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，本方案監(jiān)控功能集成在信息一體化平臺中實(shí)現(xiàn)。主界面顯示智能一體化電源系統(tǒng)的主接線圖，正確反映智能一體化電源各功能單元的實(shí)時(shí)運(yùn)行工況和信息。智能一體化電源各功能單元均有獨(dú)立的子界面，子界面能以模擬圖等方式顯示。配置了獨(dú)立的交直流分監(jiān)控、直流母線分監(jiān)控、直流分電分監(jiān)控、UPS分監(jiān)控等，分監(jiān)控信息通過485總線集中上傳到智能一體化電源系統(tǒng)總監(jiān)控裝置進(jìn)行處理顯示和管控，并由總監(jiān)控裝置經(jīng)IEC61850規(guī)約與變電站綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)通信，本系統(tǒng)具備B碼對時(shí)功能，實(shí)現(xiàn)智能化變電站技術(shù)要求。

2　結(jié)語

330kV變電站智能一體化電源系統(tǒng)規(guī)模相對較大，負(fù)載數(shù)量種類眾多，并分散布局于變電站各處甚至室外，就要求智能一體化電源系統(tǒng)在滿足變電站實(shí)際技術(shù)需求的基礎(chǔ)上，盡量優(yōu)化技術(shù)配置，選用高效高能體積小的高頻開關(guān)模塊，選用智能型關(guān)鍵元器件，減縮屏柜規(guī)模和數(shù)量，嚴(yán)格按照分層分布式結(jié)構(gòu)和布局來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。尤其要優(yōu)化和提升監(jiān)控部分功能，分監(jiān)控和總監(jiān)控功能靈活配置，采用信息量大傳送速度更快的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，嚴(yán)格按照變電站智能化自動(dòng)化設(shè)備驗(yàn)收要求進(jìn)行監(jiān)控系統(tǒng)搭建和開發(fā)，完全實(shí)現(xiàn)大中型智能化變電站一體化電源技術(shù)要求，為站內(nèi)智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)可靠供電，保障變電站設(shè)備運(yùn)行安全。

圖1　：智能一體化電源監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

參考文獻(xiàn)

［1］Q/GDW576-2010站用交直流一體化電源系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 國家電網(wǎng)公司.2011-03-11

［2］Q/GDW753.4-1012智能設(shè)備交接驗(yàn)收規(guī)范 第4部分：站用交直流一體化電源 國家電網(wǎng)公司 2012-06-11

［3］DL/T1074-2007電力用直流和交流一體化不間斷電源設(shè)備 中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì) 2008-06-01

The Research of intelligent integrated power supply system for Largescale Substation

Hua Shujing，Yan Shaochun
（AHUI NARI JIYUAN ELECTRIC POWER SYSTEM TECH CO.，LTD.，230088）

Abstract：The optimization and promotion of intelligent integrated power system is becoming increasingly important with the continuous acceleration of the construction of intelligent Substation. This paper discusses the application and optimization of 330kV and above voltage level intelligent integrated power supply system.

Keywords：Intelligent integrated power supply system；330kV ；intelligent substation

作者簡介

華書晶（1981-），女，河南安陽，大學(xué)本科，研究方向：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)，研究智能變電站設(shè)備。

閆少春（1966-），男，山東滕州，大學(xué)本科，研究方向：工業(yè)電氣及其自動(dòng)化，研究智能變電站設(shè)備。