110kV標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站二次設(shè)備優(yōu)化方案-山東電力技術(shù)2015.10
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110kV標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站二次設(shè)備優(yōu)化方案-山東電力技術(shù)2015.10
【摘要】對(duì)110kV標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站二次設(shè)備的組合優(yōu)化進(jìn)行了分析與研究，給出二次設(shè)備室兩種選擇模式，論述保護(hù)測控裝置的集
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山東電力技術(shù)
第42卷(總第214期) SHANDONG ELECTRIC POWER 2015年第lO期
110 kV標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站二次設(shè)備優(yōu)化方案
王 鑫1，焦新敬2，劉嘯宇2，劉躍文2
(1．山東電力調(diào)度控制中心，濟(jì)南 250001；2．國網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司，山東 萊蕪 271100)
摘要：對(duì)110kV標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站二次設(shè)備的組合優(yōu)化進(jìn)行了分析與研究，給出二次設(shè)備室兩種選擇模式，論述保護(hù)
測控裝置的集成優(yōu)化及配置方案，并對(duì)預(yù)制線纜在標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)配送；智能變電站；預(yù)制倉；二次組合設(shè)備；站域保護(hù)；預(yù)制線纜
中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1007—9904(2015)10—0070—02
Optimization of Secondary Equipment Distribution in 110 kV
Standard Smart Substation
WANG Xinl，JIAO Xinjin92,LIU Xiaoyu2，LIU Yuewen2
(1．Shandong electric power dispatching&control center，Jinan 250001，China；
2．State grid Laiwu power supply company，Laiwu 271100，Chiria)
Abstract：The combinatorialoptimization ofsecondary equipment in the standard 1 10 kV distribution type intelligent substation
is analyzed，two models are givenfor the secondaryequipment room，the integrated optimization and configuration scheme ofthe
protectivedevice arediscussed，andthe applicationof prefabricatedcablein thestandard substation constructionis summarized．
Key words：standard distribution；intelligent substation；prefabricated warehouse；secondary combination device；station domain
protection；prefabricated cable
設(shè)模式，是智能變電站發(fā)展的方向。通過“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)
O 引言
計(jì)、工廠化加工、裝配式建設(shè)”等一系列全新建設(shè)理
在現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展過程中，各國結(jié)合其電力工 念，進(jìn)一步深化了智能變電站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。這種建設(shè)
業(yè)發(fā)展的具體情況，形成了各自的發(fā)展方向和技術(shù) 模式不僅有利于提高變電站建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)效率，
路線，也反映出各國對(duì)未來電網(wǎng)發(fā)展模式的不同理 同時(shí)也能有效地節(jié)約建設(shè)用電，降低全壽命周期成
解。近年來，隨著各種先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng) 本，從整體上提升能變電站技術(shù)水平，推動(dòng)智能電網(wǎng)
用，智能化已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，發(fā)展智能 綠色、健康發(fā)展。
電網(wǎng)已在世界范圍內(nèi)形成共識(shí)[1]。
2二次設(shè)備室優(yōu)化及布置方案
智能變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)之
一，是電網(wǎng)最為重要的運(yùn)行參量采集點(diǎn)、管控執(zhí)行點(diǎn) 在標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站建設(shè)中，二次設(shè)備室
和未來智能電網(wǎng)的支撐點(diǎn)，其發(fā)展建設(shè)的水平將直 的設(shè)置主要有兩種模式：采用傳統(tǒng)的二次設(shè)備室和
接影響到我國智能電網(wǎng)建設(shè)的整體發(fā)展水平[2]。智 采用預(yù)制式二次組合設(shè)備倉。
能變電站的總體水平不僅僅局限于新設(shè)備、新技術(shù) 預(yù)制倉式二次組合設(shè)備主要由3大部分組成，
的發(fā)展及應(yīng)用，與智能化發(fā)展相對(duì)應(yīng)的建設(shè)模式也 即預(yù)制式二次組合設(shè)備倉、艙體輔助設(shè)施、二次設(shè)備
是決定智能變電站發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè) 屏柜。預(yù)制倉式二次組合設(shè)備在工廠內(nèi)完成相關(guān)配
模式與新技術(shù)、新設(shè)備的協(xié)調(diào)發(fā)展是智能變電站全 線、調(diào)試工作，出廠后作為一個(gè)整體運(yùn)輸至現(xiàn)場。
面發(fā)展的關(guān)鍵[3]。 采用預(yù)制艙式二次組合設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)整套二次
設(shè)備由廠家集成，實(shí)現(xiàn)工廠化加工，減少現(xiàn)場二次接
1 標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站
線，減少設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試工作量，簡化檢修維護(hù)工
標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站是新一代智能變電站建 作，縮短建設(shè)周期。其標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化組合、工業(yè)
70山東電力技術(shù)
第42卷(總第214期) SHANDONG ELECTRIC POWER 2015年第lO期
化生產(chǎn)、集約化施工，使變電站建設(shè)走向科技含量 對(duì)二f 110 kV智能變電站110 kV備用電源自投
高、資源消耗低、環(huán)境污染少、精細(xì)化建造的道路。 裝置、低頻低壓減載可不單獨(dú)配置，由站域保護(hù)控制
對(duì)于全戶外變電站，二次設(shè)備室適合采用預(yù)制 裝置實(shí)現(xiàn)，站域保護(hù)的配置，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的
式二次組合設(shè)備倉，而對(duì)于戶內(nèi)和半戶內(nèi)變電站適 升級(jí)，優(yōu)化了二次保護(hù)控制裝置配置方案。
合沿用傳統(tǒng)的二次設(shè)備室，室內(nèi)保護(hù)測控屏柜采用
5預(yù)制線纜即插即用技術(shù)
一體化設(shè)計(jì)，模塊化安裝。
二次設(shè)備室內(nèi)根據(jù)二次設(shè)備各自不同的功能。 在標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站中采用預(yù)制線纜，一
將其劃分為多個(gè)模塊。采用一體化底座、完成屏柜固 次設(shè)備與二次設(shè)備、二次設(shè)備間的連接實(shí)現(xiàn)即插即
定以及預(yù)制電纜、預(yù)制光纜的敷設(shè)。通過屏間側(cè)壁開 用。實(shí)現(xiàn)快捷、標(biāo)準(zhǔn)的連接方式，減少現(xiàn)場接線工作
孑L，完成模塊間內(nèi)部走線。以模塊為單位，工廠化集
量，提高可靠性。
成組裝，減少現(xiàn)場安裝接線，提高建設(shè)效率。
一次設(shè)備本體到就地智能控制柜以及電源線采
用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制電纜，代替原有控制電纜連接，實(shí)
3保護(hù)測控裝置集成優(yōu)化方案
現(xiàn)了一、二次設(shè)備的模塊化連接。
GIS智能控制柜內(nèi)實(shí)現(xiàn)合并單元、智能終端集
二次設(shè)備之間的連接采用預(yù)制光纜：二次設(shè)備
成，與斷路器本體控制回路一體化設(shè)計(jì)，取消操作箱
柜內(nèi)二次裝置間連接宜采用尾纖：二次設(shè)備屏柜間
控制回路，保留機(jī)構(gòu)回路，同時(shí)利用軟件邏輯替代傳
連接宜采用尾纜或軟裝光纜；跨房間、跨場地屏柜間
統(tǒng)硬接線邏輯以及利用智能終端和GOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)
二次設(shè)備連接宜采用無金屬、阻燃、多芯室外預(yù)制光
現(xiàn)信息共享與跨間隔通信，簡化GIS回路，優(yōu)化操作
纜。預(yù)制線纜抗干擾能力強(qiáng)，屏蔽性能良好；現(xiàn)場容
開關(guān)。
易操作，施工方便，節(jié)省空間。
1 10 kV進(jìn)線間隔采用保護(hù)、測控、計(jì)量一體化裝
置，就地下放到GIS智能控制柜內(nèi)。 6 結(jié)語
主變間隔保護(hù)按主、后分開單套配置，后備保護(hù)
標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站建設(shè)深化、完善、提升變
采用大后備．集成測控、計(jì)量功能，每套后備保護(hù)均
電站建設(shè)模式，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次設(shè)備優(yōu)化，簡化
能實(shí)現(xiàn)主變?nèi)齻?cè)后備、測控以及計(jì)量功能：將非電量
電氣一、二次接線，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化連接，能進(jìn)一步深化
保護(hù)、冷卻器控制、有載調(diào)壓控制、狀態(tài)監(jiān)測等功能
標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，從整體上提升智能變電站技術(shù)水平，對(duì)
集成在主變本體智能終端。
35 kV、10 kV保護(hù)測控裝置集保護(hù)功能、測控功 智能電網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生重要的推動(dòng)作用。
能、非關(guān)口計(jì)量功能、合并單元功能、智能終端功能
參考文獻(xiàn)
于一體。裝置除實(shí)現(xiàn)就地級(jí)保護(hù)測控功能外，還作為
站域保護(hù)的信息采集與執(zhí)行終端。 [1] 陳樹勇，宋書芳，李蘭欣，等．智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J]．電網(wǎng)技術(shù)，
35 kV、10 kV開關(guān)柜采用斷路器機(jī)構(gòu)與二次保 2009，33(8)：1—7．
[2] 季陽，艾芋，解大．分布式發(fā)電技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的協(xié)同發(fā)展
護(hù)裝置一體化設(shè)計(jì)，取消柜內(nèi)端子排。
趨勢[J]，電網(wǎng)技術(shù)，2010，34(i2)：15—23．
4站域保護(hù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)冗余配置 『3] ?？?，薛峰，楊衛(wèi)東．中國智能電網(wǎng)基本特征及其技術(shù)發(fā)展評(píng)述
[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33(17)：10～15．
在以往的智能變電站保護(hù)配置方案中，保護(hù)大 [4] 鄭宏．談國外智能電網(wǎng)研究對(duì)建設(shè)中國智能電網(wǎng)的影響[J]．高
多采用分散式保護(hù)．這種保護(hù)配置模式利用的信息 科技與產(chǎn)業(yè)化，2009(10)：53—54．
[5] 劉碩，單增禮．淺談智能電網(wǎng)及其在中國的發(fā)展前景[J]．科教導(dǎo)
有限。要求多臺(tái)裝置相互配合。主保護(hù)的保護(hù)范圍受
刊，2009(24)：146一t47．
第42卷(總第214期) SHANDONG ELECTRIC POWER 2015年第lO期
110 kV標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站二次設(shè)備優(yōu)化方案
王 鑫1，焦新敬2，劉嘯宇2，劉躍文2
(1．山東電力調(diào)度控制中心，濟(jì)南 250001；2．國網(wǎng)山東省電力公司萊蕪供電公司，山東 萊蕪 271100)
摘要：對(duì)110kV標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站二次設(shè)備的組合優(yōu)化進(jìn)行了分析與研究，給出二次設(shè)備室兩種選擇模式，論述保護(hù)
測控裝置的集成優(yōu)化及配置方案，并對(duì)預(yù)制線纜在標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)配送；智能變電站；預(yù)制倉；二次組合設(shè)備；站域保護(hù)；預(yù)制線纜
中圖分類號(hào)：TM63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1007—9904(2015)10—0070—02
Optimization of Secondary Equipment Distribution in 110 kV
Standard Smart Substation
WANG Xinl，JIAO Xinjin92,LIU Xiaoyu2，LIU Yuewen2
(1．Shandong electric power dispatching&control center，Jinan 250001，China；
2．State grid Laiwu power supply company，Laiwu 271100，Chiria)
Abstract：The combinatorialoptimization ofsecondary equipment in the standard 1 10 kV distribution type intelligent substation
is analyzed，two models are givenfor the secondaryequipment room，the integrated optimization and configuration scheme ofthe
protectivedevice arediscussed，andthe applicationof prefabricatedcablein thestandard substation constructionis summarized．
Key words：standard distribution；intelligent substation；prefabricated warehouse；secondary combination device；station domain
protection；prefabricated cable
設(shè)模式，是智能變電站發(fā)展的方向。通過“標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)
O 引言
計(jì)、工廠化加工、裝配式建設(shè)”等一系列全新建設(shè)理
在現(xiàn)代電網(wǎng)的發(fā)展過程中，各國結(jié)合其電力工 念，進(jìn)一步深化了智能變電站標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)。這種建設(shè)
業(yè)發(fā)展的具體情況，形成了各自的發(fā)展方向和技術(shù) 模式不僅有利于提高變電站建設(shè)質(zhì)量和建設(shè)效率，
路線，也反映出各國對(duì)未來電網(wǎng)發(fā)展模式的不同理 同時(shí)也能有效地節(jié)約建設(shè)用電，降低全壽命周期成
解。近年來，隨著各種先進(jìn)技術(shù)在電網(wǎng)中的廣泛應(yīng) 本，從整體上提升能變電站技術(shù)水平，推動(dòng)智能電網(wǎng)
用，智能化已經(jīng)成為電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，發(fā)展智能 綠色、健康發(fā)展。
電網(wǎng)已在世界范圍內(nèi)形成共識(shí)[1]。
2二次設(shè)備室優(yōu)化及布置方案
智能變電站作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)之
一，是電網(wǎng)最為重要的運(yùn)行參量采集點(diǎn)、管控執(zhí)行點(diǎn) 在標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站建設(shè)中，二次設(shè)備室
和未來智能電網(wǎng)的支撐點(diǎn)，其發(fā)展建設(shè)的水平將直 的設(shè)置主要有兩種模式：采用傳統(tǒng)的二次設(shè)備室和
接影響到我國智能電網(wǎng)建設(shè)的整體發(fā)展水平[2]。智 采用預(yù)制式二次組合設(shè)備倉。
能變電站的總體水平不僅僅局限于新設(shè)備、新技術(shù) 預(yù)制倉式二次組合設(shè)備主要由3大部分組成，
的發(fā)展及應(yīng)用，與智能化發(fā)展相對(duì)應(yīng)的建設(shè)模式也 即預(yù)制式二次組合設(shè)備倉、艙體輔助設(shè)施、二次設(shè)備
是決定智能變電站發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè) 屏柜。預(yù)制倉式二次組合設(shè)備在工廠內(nèi)完成相關(guān)配
模式與新技術(shù)、新設(shè)備的協(xié)調(diào)發(fā)展是智能變電站全 線、調(diào)試工作，出廠后作為一個(gè)整體運(yùn)輸至現(xiàn)場。
面發(fā)展的關(guān)鍵[3]。 采用預(yù)制艙式二次組合設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)整套二次
設(shè)備由廠家集成，實(shí)現(xiàn)工廠化加工，減少現(xiàn)場二次接
1 標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站
線，減少設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試工作量，簡化檢修維護(hù)工
標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站是新一代智能變電站建 作，縮短建設(shè)周期。其標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、模塊化組合、工業(yè)
70山東電力技術(shù)
第42卷(總第214期) SHANDONG ELECTRIC POWER 2015年第lO期
化生產(chǎn)、集約化施工，使變電站建設(shè)走向科技含量 對(duì)二f 110 kV智能變電站110 kV備用電源自投
高、資源消耗低、環(huán)境污染少、精細(xì)化建造的道路。 裝置、低頻低壓減載可不單獨(dú)配置，由站域保護(hù)控制
對(duì)于全戶外變電站，二次設(shè)備室適合采用預(yù)制 裝置實(shí)現(xiàn)，站域保護(hù)的配置，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的
式二次組合設(shè)備倉，而對(duì)于戶內(nèi)和半戶內(nèi)變電站適 升級(jí)，優(yōu)化了二次保護(hù)控制裝置配置方案。
合沿用傳統(tǒng)的二次設(shè)備室，室內(nèi)保護(hù)測控屏柜采用
5預(yù)制線纜即插即用技術(shù)
一體化設(shè)計(jì)，模塊化安裝。
二次設(shè)備室內(nèi)根據(jù)二次設(shè)備各自不同的功能。 在標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站中采用預(yù)制線纜，一
將其劃分為多個(gè)模塊。采用一體化底座、完成屏柜固 次設(shè)備與二次設(shè)備、二次設(shè)備間的連接實(shí)現(xiàn)即插即
定以及預(yù)制電纜、預(yù)制光纜的敷設(shè)。通過屏間側(cè)壁開 用。實(shí)現(xiàn)快捷、標(biāo)準(zhǔn)的連接方式，減少現(xiàn)場接線工作
孑L，完成模塊間內(nèi)部走線。以模塊為單位，工廠化集
量，提高可靠性。
成組裝，減少現(xiàn)場安裝接線，提高建設(shè)效率。
一次設(shè)備本體到就地智能控制柜以及電源線采
用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制電纜，代替原有控制電纜連接，實(shí)
3保護(hù)測控裝置集成優(yōu)化方案
現(xiàn)了一、二次設(shè)備的模塊化連接。
GIS智能控制柜內(nèi)實(shí)現(xiàn)合并單元、智能終端集
二次設(shè)備之間的連接采用預(yù)制光纜：二次設(shè)備
成，與斷路器本體控制回路一體化設(shè)計(jì)，取消操作箱
柜內(nèi)二次裝置間連接宜采用尾纖：二次設(shè)備屏柜間
控制回路，保留機(jī)構(gòu)回路，同時(shí)利用軟件邏輯替代傳
連接宜采用尾纜或軟裝光纜；跨房間、跨場地屏柜間
統(tǒng)硬接線邏輯以及利用智能終端和GOOSE網(wǎng)絡(luò)實(shí)
二次設(shè)備連接宜采用無金屬、阻燃、多芯室外預(yù)制光
現(xiàn)信息共享與跨間隔通信，簡化GIS回路，優(yōu)化操作
纜。預(yù)制線纜抗干擾能力強(qiáng)，屏蔽性能良好；現(xiàn)場容
開關(guān)。
易操作，施工方便，節(jié)省空間。
1 10 kV進(jìn)線間隔采用保護(hù)、測控、計(jì)量一體化裝
置，就地下放到GIS智能控制柜內(nèi)。 6 結(jié)語
主變間隔保護(hù)按主、后分開單套配置，后備保護(hù)
標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站建設(shè)深化、完善、提升變
采用大后備．集成測控、計(jì)量功能，每套后備保護(hù)均
電站建設(shè)模式，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次設(shè)備優(yōu)化，簡化
能實(shí)現(xiàn)主變?nèi)齻?cè)后備、測控以及計(jì)量功能：將非電量
電氣一、二次接線，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化連接，能進(jìn)一步深化
保護(hù)、冷卻器控制、有載調(diào)壓控制、狀態(tài)監(jiān)測等功能
標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，從整體上提升智能變電站技術(shù)水平，對(duì)
集成在主變本體智能終端。
35 kV、10 kV保護(hù)測控裝置集保護(hù)功能、測控功 智能電網(wǎng)的發(fā)展產(chǎn)生重要的推動(dòng)作用。
能、非關(guān)口計(jì)量功能、合并單元功能、智能終端功能
參考文獻(xiàn)
于一體。裝置除實(shí)現(xiàn)就地級(jí)保護(hù)測控功能外，還作為
站域保護(hù)的信息采集與執(zhí)行終端。 [1] 陳樹勇，宋書芳，李蘭欣，等．智能電網(wǎng)技術(shù)綜述[J]．電網(wǎng)技術(shù)，
35 kV、10 kV開關(guān)柜采用斷路器機(jī)構(gòu)與二次保 2009，33(8)：1—7．
[2] 季陽，艾芋，解大．分布式發(fā)電技術(shù)與智能電網(wǎng)技術(shù)的協(xié)同發(fā)展
護(hù)裝置一體化設(shè)計(jì)，取消柜內(nèi)端子排。
趨勢[J]，電網(wǎng)技術(shù)，2010，34(i2)：15—23．
4站域保護(hù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)冗余配置 『3] ?？?，薛峰，楊衛(wèi)東．中國智能電網(wǎng)基本特征及其技術(shù)發(fā)展評(píng)述
[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33(17)：10～15．
在以往的智能變電站保護(hù)配置方案中，保護(hù)大 [4] 鄭宏．談國外智能電網(wǎng)研究對(duì)建設(shè)中國智能電網(wǎng)的影響[J]．高
多采用分散式保護(hù)．這種保護(hù)配置模式利用的信息 科技與產(chǎn)業(yè)化，2009(10)：53—54．
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有限。要求多臺(tái)裝置相互配合。主保護(hù)的保護(hù)范圍受
刊，2009(24)：146一t47．
