摘要：電氣自動化和智能化的發(fā)展出現使得二次設備網路融合技術在變電站建設中得到了廣泛應用，大大推進了我國變電站建設技術的前進。文章分析其特點，探討其設計。
【關鍵詞】110kV;變電站;電氣設計;發(fā)展
隨著電力事業(yè)不斷的加大投入力度，110kV變電站作為電力系統中的重要組成部分，同時110kV變電站是眾多變電站中最為常見的一種，而人們生活水平與質量的提高使其對供電質量也提出了更高的要求。
1、 110kV智能變電站的特點
1.1通信標準化
IEC61850標準是一項新的網絡通信體系，它對自動化變電站系統的國際通信標準做出了定義，讓變電站使用的不同廠商生產的設備之間可以自由的連接，使得設備之間能夠實現相互操作以及全站的信息共享等功能。
1.2狀態(tài)可視化
變電站智能化的實現，能夠實現監(jiān)測全站設備運行狀態(tài)的功能，其過程是經過采集設備工作時非電氣量參數，利用傳感器技術、計算機技術以及網絡通信技術等，再使用專家系統分析獲取的各項特征參數，以便及時發(fā)現設備的運行故障或是預測潛在故障。設備狀態(tài)監(jiān)測作為設備狀態(tài)檢修的基礎，與原始的設備計劃檢修模式，狀態(tài)檢修模式減少了很多的不必要檢修和停電事故。由此變電站實現了智能化檢修維護，在檢修設備時更有針對性和合理性，降低了設備檢修維護成本。
1.3功能一體化
(1)系統功能集中化。智能變電站在采集全景數據的基礎上，可以實現系統的各項功能，例如防誤操作功能、設備狀態(tài)監(jiān)測等。由于IEC61850標準的推行，以及自動化裝置和保護裝置的相互融合，保護系統也逐漸實現了自動化管理。
(2)設備功能集成化。由于數字化測量方式和網絡化的控制方式帶來的好處，大大簡化了間隔層設備的采樣模塊和I/O接口模塊，所以可以對其邏輯計算能力做進一步的強化，使得系統功能更加集成化，例如110kV智能化變電站中使用的保護測控一體化裝置。并且系統還能夠把電能計量以及故障錄波等功能也集成到間隔級中。
(3)電源系統一體化.傳統的變電站的電源一直都是采用分散設計模式，把各個電源子系統獨立組屏，各項設備的生產和安裝由不同廠家來完成，給設備的管理和維護帶來了很多不便，而智能化變電站克服了這些弊端。
(4)信息互動化.順序控制：其主要功能是實現變電站的就地順序控制以及遠程監(jiān)控，主要包括實現間隔層設備的“運行、檢修、備用”狀態(tài)的轉換、雙母線倒閘操作、變壓器各側跨電壓等級操作、開關柜運行操作等。電壓無功自動分析控制：結合應用調度、集控主站系統和變電站自動化系統，把各類節(jié)點參數進行處理，整合出VQC和AVC最優(yōu)方案，最后再把方案反饋下發(fā)至變電站自動化系統，以實現無功調節(jié)命令。
2、110kV變電站電氣自動化設計
2.1 PLC的設計
由于PLC具有良好的可靠性與穩(wěn)定性，并且編程簡單，因此被廣泛地應用于110kV變電站的監(jiān)控系統，它主要是以指令或梯形圖編程的形式應用于監(jiān)控系統實時控制中。此外，PLC主要是監(jiān)控110kV變電站的電氣一次部分。通常在選擇PLC的時候，需要根據具體的控制對象備有20～30%的用量，以保障監(jiān)控系統實時監(jiān)控作用的發(fā)揮。
2.2組態(tài)軟件設計
具體而言，110kV變電站組態(tài)軟件設計主要指的是：設計監(jiān)控界面，并且在此基礎上配置PLC設備。建立監(jiān)控數據庫，將數據點和PLC的數據聯系起來。設計相關設備的操作圖形界面與操作按鈕。以動畫的形式連接上述層次，建立圖形與數據的對應關系，當發(fā)生異常時能以聲光進行報警。設計操作說明書，用以指導執(zhí)行相關操作設備。
2.3 PLC與組態(tài)軟件的通信設計
如果沒有熟練掌握PLC與組態(tài)軟件之間的協議，則沒有必要在PLC中設置編程和網絡，同樣可以實現PLC與組態(tài)軟件的通信。只是，在設計110kV變電站和電氣一次部分及監(jiān)控系統時，要注意在PLC正常工作時，為保障交換數據的實現，務必要將組態(tài)軟件切換到正確的通信位置上。
2.4 110kV變電站電氣自動化的二次設備布置設計
對110kV變電站電氣自動化進行設計，不可避免地需要對變電站二次設備進行布置。主要包括以下幾個方面的內容：
(1)采用集中布置的方式。
(2)使得變電站二次設備的柜體結構、外形及顏色保持統一。
(3)選擇恰當合理的保護裝置和監(jiān)控系統。
(4)控制器室的備用屏位置應該約占總屏位的一成。
2.5 110kV變電站電氣自動化的直流系統設計
(1)直流系統采用一體化電源設備，為全站交直流設備提供安全、可靠的工作電源，包括：380V/220V交流電源、DC220V(110V)直流電源、通信電源DC48V、逆變電源等組成。
(2)一體化電源系統主要由ATS雙電源轉換開關模塊及交流配電單元、充電單元、逆變電源、蓄電池組、通信電源及各類監(jiān)控管理模塊組成。逆變電源直接掛于直流母線對重要負荷供電。
(3)一體化電源系統采用分層分布架構，各功能測控模塊采用一體化設計、一體化配置，各功能測控模塊運行工況和信息數據采用標準規(guī)約接入一體化信息平臺。實行一體化電源各子單元分散測控和集中管理，實現對一體化電源系統運行狀態(tài)信息的實時監(jiān)測。
3、110kV變電站電氣自動化的圖像監(jiān)視與安全預警系統設計
圖像監(jiān)視與安全預警系統功能主要體現在安全防范要求方面。系統設計內容如下所示：
(1)在110kV變電站的圍墻四周安置探測器、遠紅外線或者電子柵欄。
(2)在110kV變電站大門以及主控制樓入口處安裝攝像頭。
(3)在110kV變電站各配電裝置區(qū)安裝室外攝像頭。
(4)在110kV變電站的蓄電池室、控制室及各電壓配電裝置室內安裝室內攝像頭。
(5)完善110kV變電站在安全方面的配套措施(譬如防火防盜功能的配置)。
(6)確保安全預警系統報警信號能夠傳至變電站集控中心或者調度室。
4、結語
綜上所述，隨著科學技術的突發(fā)猛進，變電站電氣自動化控制技術在110kV變電站中的應用和推廣明顯加深，近幾年智能變電站技術應用也越來越成熟，變電站必然會向著無人值班、無電纜溝道和無房屋建筑方向發(fā)展。
參考文獻
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