单世太
济南鲁源电气集团有限公司 山东 济南 250000
摘要：智能变电站与传统变电站有很大的区别，主要体现在物理结构和系统功能结构上。智能变电站更加注重科学技术的应用，从而实现智能设备的快速推广普及。智能变电站可以利用自动化程度高的智能设备完成状态信息采集、操作系统监控等工作。还可以利用信息技术完成人机交互工作，实现智能调节、实时自动控制等工作，提高智能变电站的工作效率。
关键词：110kV；智能变电站；设计；可靠性分析
1 智能变电站的基本概述
智能变电站采用复杂度高、可靠度高、集成度高的功能设备来保证运行的可靠性，以完成站和通信平台网络的数字信息，并将信息共享标记为基本要求，例如，自动信息收集、测量、控制、保护和测量以及具有高级功能（如自动实时控制）的变电站。智能变电站作为一种新型的变电站形式，通过对智能电网的监测、在线分析和决策，可以在数字化的基础上控制整个电网的运行。
2 构建110kV智能变电站的主要思路
智能变电站的建设主要是使用IEC61850协议构建的，控制层和间隔层之间的信息传输是通过变电站的100Mbit/s以太网和过程层进行的，光纤可用于补充中间层和处理层中的采样和交换价值之间的信息交换发生变化；（2）通常情况下，IEC61850协议应适用于110k V数字输出智能变压器；（3）智能终端设备主要通过智能手段来控制常规设备，智能终端设备可以通过光纤连接到保护控制装置；（4）变电站通信协议的配置应与IEC61850的通信标准相同；（5）计量系统配置必须是带有数字光纤以太网接口的电能表；（6）必须根据现场控制层网络GOOSE系列服务提供的开关信息更换主变压器过载组合开关设备。
3 110kV智能变电站的主要特点
3.1低碳环保效果好
传统变电站在运行过程中，会对周围环境产生电磁辐射，不符合绿色环保的理念。在110kV智能变电站的建设过程中，通信电缆的数量大大减少，为了保证信息的传输速度和抗干扰性，充分利用了新型光缆。光缆的使用，既符合环保、绿色发展的理念，又促进了110kV智能变电站的建设。
3.2交互性良好
在变电站运行过程中，要注意提高互动性。110kV智能变电站的建设可以实现人机交互，相比传统变电站大大提高了交互性。110kV智能变电站能够对变电站的运行信息进行采集和分析，并将运行系统中的异常情况及时反馈给控制系统，使变电站工作人员对其及时进行检查和维护，从而保证运行系统的安全。因此，智能变电站具有良好的交互性。在110kV智能变电站的设计中，应重视二次设备室（即监控室）的建设。通过监控设备的人机界面，工作人员可以实时了解设备的运行状态，记录相应的参数，使工作人员更直观地了解变电站设备的运行状况。
3.3高可靠性
智能变电站能为用户提供高质量的电能，说明智能变电站具有较高的可靠性。同时，智能变电站具有自诊断、自告警、一键顺控等高级应用功能，能够检测出智能变电站的潜在故障，并及时提醒运行人员修复，大大降低了智能变电站运行故障的发生率，提高了智能变电站的运行可靠性。
3.4自动化程度高
110kV智能变电站可以实现不同厂家之间的设备自由连接，也可以起到设备间信息共享的作用，这得益于变电站的网络通信系统。智能变电站通信系统的设计主要采用现代科学技术，包括计算机技术、传感器技术和网络通信技术，可以实现对智能变电站运行状态的实时监控，及时判断智能变电站的运行状态，快速处理异常状态，精准隔离故障点，保证智能变电站的运行可靠性。在110kV智能变电站的建设中，应注意自动化装置与保护装置的相互作用，实现二者的协同发展，提高智能变电站的自动化水平。
3.5相关网络构架方案
网络构架方面的设计应当使用高速的以太网来实现, 它的传输速率不能低于100Mb/s, 而且还要保证所有的设备都有其专属的、相应的通信接口, 规约应当支持IEC61850, 从逻辑功能上看, 整个网络的构架是由3个层面组成的, 分别是站控层、过程层和间隔层。在设计站控层的网络拓扑时, 采用的结构为单星型, 它的交换设备采用的是常规的工业级交换机, 从而构成站控层单以太网结构;过程层是由采样数据网和GOOSE网构成的, 这两个结构在物理上呈现出相互独立的态势, 其采用的拓扑结构与站控层类似, 都应当是星型的。GOOSE控制网要符合IEC61850标准, 并且要是工业级别的网络交换设备, 这样才能构成针对主要设备的相关形式的控制网。另外, 由上述规定型号构成的GOOSE控制网, 它的工业级网络交换设备还必须要支持GOOSE技术。在保护双重化时, 相应的设计内容要满足双重化配置的过程层网络, 继而满足继电保护点对点直跳、直采, 满足继电保护双重化的配置在两个过程层网络中完全独立的原则。
4 110kV智能变电站设计及可靠性分析
4.1 110kV的智能变电站设计
变压站所配置的智能组件，其功能包括测量、控制和在线监视，一些项目还包括增强功能，如单元集成、测量和控制以及监视。主要设备所需的智能组件应非常出色，如主变压器的智能控制柜，柜内的合并单元和智能终端应能获取主变压器运行中的各种电量及电量信号。在没有电气保护的情况下，电缆主要是由触发器控制的，因此，可以直接跳线来使电缆有效，主变压器的最重要部分是其自身的智能，大多数终端需要使用齿轮组、电压调节和电压控制设备以及智能组件才能实现所需的功能，而且要使用智能化零件和部件获得并控制分层电压的各种信息，以便完成不同档位之间对电压的操控。
4.2设备的可靠性。由于智能变电站的开关设备通常采用智能化断路器, 所以应用其自动化控制等其他技术可以极大程度上完善智能变电站信息数据的收集工作, 从而能够全面的判断系统故障, 并且为处理系统故障提供了基础工作, 极大的降低了系统故障对于智能变电站的影响, 并在一定程度上延长了其他设备的寿命, 满足了智能变电站设备对于全寿命周期的使用要求, 并且降低了智能变电站设备维护的成本以及管理难度, 从而确保智能变电站的运行可靠。
4.3系统工作性能的可靠性。进行系统工作性能可靠性分析过程中, 通常对系统的网络结构进行考虑, 一般来说, 过程层和站控层经常采用网络结构,通过网络结构的建设，可将监控中心和变电器的通信线路予以分离，降低了线路之间得相互影响，最大限度保障了通信线路的安全运行。在网络结构的建设，将各通信线路的干扰性持续降低，提升二次设备系统网络的工作性能，进而实现智能变电站可靠性的提高。
结语
综上所述，智能变电站的建设是电网系统发展的重要方向，加强110kV智能变电站建设，可以大大提升电网的运行工作效率，同时也能为用户提供高质量用电服务。但我国智能变电站建设处于初始阶段，110kV智能变电站建设存在诸多的问题，影响智能变电站的工作效率，制约着110kV智能变电站的可靠性，应进一步加强对110 kV智能变电站的设计，进一步提高系统可靠性，推进110kV智能变电站快速发展。
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