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    220kV智能變電站涉及方案優化的分析

    發布時間:2018-05-30

    ?(蘇文電能科技股份有限公司上海分公司 ?顧華娟)

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    [??]在進行220kV智能變電站設計過程中,設計人員需要結合實際情況,采用未來智能電網作為支撐點,提升信息化、自動化、互動化水平,明確設計標準,采用智能化設計理念,為做好智能變電站工程方案設計提供幫助。為此,本文主要針對220kV智能變電站設計方案優化設計展開論述,同時提出相應的解決對策和建議。

    [關鍵詞]220kV;智能變電站;設計方案;優化設計

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    Analysis of Design Optimization of 220kV Smart Substation

    Gu Hua-juan

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    [Abstract]In the process of designing a 220kV smart substation,designers need to use the future smart grid as a support point to improve the level of information,automation,and interaction in interaction in combination with the actual situation,define the design standards,adopt the intelligent design concept,and do a good job of intelligence.Substation project design to help.Therefore,this paper mainly discusses the optimization design of 220kV smart substation design scheme,and proposes corresponding solutions and suggestions.

    [Keywords]220kV; smart substation;design scheme;optimal design

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    隨著節能型社會的發展,在進行實際設計過程,設計人員需要采用智能化設計理念,優化現代電網系統和結構。隨著智能電網的發展,為智能變電站發展提供重要的技術基礎和理論支持。但是受到各方面因素的影響,比如設計人員水平比較低,就會影響設計方案的質量,對智能變電站運行產生不利影響,不能創造更多的經濟效益和社會效益。因此,本文針對220kV智能變電站設計方案優化展開論述,并且提出相應的解決對策和建議。

    1 220kV智能變電站分析

    隨著我國電力行業的發展,電網發展出現了新的特點,出現智能化的發展趨勢,對我國智能化電網建設提供了重要的參考依據。就目前而言,智能變電站作為智能電網建設的重要內容,滿足智能電網設計的要求。目前,我國變電器實現了遙測、遙信、遙控以及遙調的功能,不斷縮小與國外之間的差距。因此,在實際設計過程中,設計人員要充分發揮智能化變電站的優勢,引進先進的設計理念和技術工藝,突破原有設計的局限,優化方案設計,發揮智能化變電站在電網運行過程中的重要作用,不斷創造更多的經濟效益,降低電網運行能耗。

    變電站在整個輸配電系統中,屬于非常重要的信息源和執行終端,屬于變電站智能化的核心部分。在當前網絡技術的迅速發展,大規模的互聯網和新能源接入,給當前變電站的發展,帶來了重要機遇,進一步提升了變電站的功能。隨著智能變電站發展,呈現出智能化、網絡化的發展,在實際應用過程中,不斷采用綠色高效集成的設備,利用網絡數字化技術,采用信息數字化和標準化技術,實現電網的實時調節方式,進行自動控制。

    在傳統變電站設計過程中,設備間相互操作性比較弱,無法實現信息的共享,導致二次電纜接線十分復雜,降低了電力系統的可靠性,很難實現繼電保護的重要作用,影響了變電站的正常運行。

    2 220kV智能變電站設計創新內容

    根據無人智能變電站的發展,在實際應用過程中,不斷先進的技術、設備以及技術工藝,從而全面采集數據,實現變電系統的智能化發展。第一,在進行220kV智能變電站設計過程中,主要包括220kV、110kV所有的進出線間隔,可以采取電子互感器。電子式互感器是數字化變電站和智能變電站的標志性設備,作為二次系統數據源頭的智能化一次設備,其重要性不言而喻。目前在實際工程應用中主流是有源電子式互感器。有源電子式電流互感器(ECT)是以電磁式電流互感器為基礎,高壓側采用低功率電流互感器和羅可夫斯基線圈采樣,經過濾波、積分變換及A/D轉換后變成數字信號,再通過光電,轉換電路將數字信號變為光信號,然后通過光纖將數字信號傳送到低壓側相連的合并單元。第二,采用35kV合并單元、智能終端采用集成裝置、35kV通過采用合并單位、智能終端、保護、測控、計量錄波一體化裝置,一是實現了硬件整合,明顯減少合并單元裝置數量,從而降低投資。二是采樣值、GOOSE數據實現共網口傳輸,可有效減少裝置端口數量,能有效改善裝置因光口數量多長期運行的發熱問題。第三,設計人員需要利用智能一次設備,進行全面的優化,制定完善的一次設備本體、智能組件方案,提升測量數值、信息互動化等智能水平,采用安裝配合的傳感器,進一步明確安裝結構,提升設備的安全性和可靠性。

    3 220kV智能變電站設計方案設計

    在進行220kV智能變電站設計過程中,設計人員需要結合實際情況,分析其中的影響因素,優化設計方案,滿足設計標準,提升設計效率,保證設計質量,創造更多的經濟效益。

    3.1 智能變電站的結構

    ?????為了提升智能變電站的性能,在實際設計過程中,設計人員需要制造合理的系統組網方案,結合實際情況,根據制定的標準,可以把220kV變電分為三個部分:站控層、間隔層以及過程層。采用這種結構形式,可以優化內部結構,防止二次接線出現故障。在實際應用過程中,變電站每一層都有利用通信網絡進行連接,提升了間隔層與過程層之間的連接效率,但是這兩個通信網絡是相互獨立運行的。同時,在層與層之間,采用網絡化通信結構,極大地保證了數據在傳播過程中穩定性和準確性。就目前而言,智能變電站層主要采用GOOSE、MMS、SNTP三網合一的模式,從而保證了變電站的順利進行。

    3.2 智能變電站設計關鍵技術分析

    ????根據我國IEC61580標準,設計人員需要建立完善的變電站的模型,有效地突破了傳統二元劃分法,對智能變電站運行功能影響比較大的技術主要是采用電子式互感器和智能化的開關設備。第一,電子互感器的應用。在整個智能變電站中,電子式互感器發揮著重要作用,也是保證變電站運行的重要技術。對傳統的電磁式互感器而言,投資成本比較高,并且復雜精度比較低。另外,在實際運行過程中,輸出的電流經常出現畸變問題,從而降低為了系統運行的安全性和穩定性,并且由于電磁諧振導致系統運行不穩定,設備不能正常運行。在進行智能變電站設計過程中,電子式互感器的應用,可以保證小功率信號和數字信號的有效傳輸,提升傳輸的效率。就目前而言,光電式電子互感器和線圈式電子互感器得到了廣泛的應用,對這兩種電子互感器而言,由于工作原理不同,各自存在不的優勢,設計人員需要結合實際情況,選擇最佳的電子互感器。在電子互感器實際應用過程中,通常會出現采集器故障,針對實際存在的故障,需要結合實際情況,做好及時有效的更換工作。而在線圈式互感器實際應用過程中,會存在電磁干擾問題,為了消除故障,在實際應用過程中,設計人員需要在信號端口添加電磁干擾裝置,另外,設計人員可以采用濾波或者隔離措施,包裝系統能夠進行運行。

    3.3?智能化開關

    對智能化開關而言,在整個智能變電站設計過程中,智可能化開關也發揮著十分重要的作用,能夠保證系統安全穩定的運行,實現精確跳聞,準確控制合聞的角度和時間,提升信息化的程度,優化了變電站整體性能。并且設計人員可以采用智能一體化設備,對智能終端進行回路控制,保證系統能夠穩定運行。另外,設計人員可以結合實際情況,通過添加狀態監測單元,從而滿足實際設計的要求。

    3.4?220kV智能變電站設計方案優化設計

    第一,結合實際情況進行優化。設計人員需要廣泛搜集技術資料,合理布置線路,優化電網結構,從而提升智能變電站的性能。另外,為了提升配電裝置的性能,可以采用GIS設備,合理調整智能變電站選址,發揮智能變電站重要的作用。第二,優化220kV電壓互感器。為了發揮電壓互感器的功能,設計人員需要結合設計情況,優化220kV電壓互感感器系統內部計量、測量以及電源等設備,做好電源的監測和保護,保證電壓互感器能夠正常運行。第三,優化220kV無功補償容量。根據我國制定的標準,在進行無功容量補償過程中,需要控制在一定范圍內,從而保證智能化變電站正常運行,因此,在方案設計過程中,對每臺變壓器的配置要相應的補償,然后分別控制開關柜,對變壓器進行有效的補償,提升變壓器的性能。但就目前而言,在變電站中存在嚴重的無功污染問題,并且補償方式比較落后。針對這些問題,設計人員需要結合實際情況,把無功補償容量進行適當增加,從而有效提升變電站設備和工作裝置的性能,控制好電容器室的面積。另外,為了保證系統能夠正常運行,設計人員需要增設電抗器。第四,需要優化變壓器容量和變壓器室。為了滿足實際用戶的需求,在進行實際設計過程中,設計人員需要結合國家制定的標準,采用數字化容量設計,安裝集控中心,提升控制和監測的效果。

    綜上所述,在進行220kV智能變電站設計方案優化設計過程中,設計人員要結合實際情況,采用先進的設計理念,控制好工程規模,合理選擇設備,進行科學合理的配置,對整體方案進行全面的優化設計,進一步明確設計要求,為用戶提供更加優質的服務,創造更多的經濟效益和社會效益。(電力系統裝備)

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    參考文獻

    [1]石星昊,曹景雷.220kV智能變電站設計方案優化的分析[J].南方農機,2017,48(24):88.

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