390-淺談智能變電站二次系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、淺談智能變電站二次系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)崔洋1,于吉壘2（ 徐州供電公司，國(guó)網(wǎng)經(jīng)研院徐州中心，江蘇省徐州市，221005）摘要：針對(duì)智能變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、交換機(jī)配置、二次設(shè)備功能整合與配置、狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能輔助系統(tǒng)等進(jìn)行分析討論，并結(jié)合實(shí)際工程并提出了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：智能變電站，二次系統(tǒng)，優(yōu)化設(shè)計(jì)。前言：圍繞“節(jié)約環(huán)保、功能集成、配置優(yōu)化、工藝一流”的核心理念，深入學(xué)習(xí)總結(jié)提煉已投運(yùn)試點(diǎn)工程經(jīng)驗(yàn)，在智能變電站設(shè)計(jì)上進(jìn)一步優(yōu)化集成，逐步提高智能變電站設(shè)備集成度、成熟度及經(jīng)濟(jì)合理性。結(jié)合結(jié)合近期完成的220kv南蔡變、九墩變等智能化變電站工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，介紹二次系統(tǒng)集成優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，供大家參考

2、。secondary system on intelligent substation optimization designcui-yang 1, yu- ji lei 2(state grid beijing economic and technical research institute xuzhou survey design center, jiangsu xuzhou, 221005)abstract: based on the substation automation system of intelligent network structure, switch config

3、uration and secondary equipment functional integration and configuration, the state monitoring system, intelligent auxiliary system was analyzed, and actual engineering and puts forward optimum design.keywords: intelligent substations, electrical secondary system optimize the design.1、變電站自動(dòng)化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化從數(shù)

4、字化變電站試點(diǎn)到當(dāng)前的智能化變電站，自動(dòng)化系統(tǒng)的核心都是iec 61850標(biāo)準(zhǔn)體系。iec 61850描述的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，從邏輯上分為三層：站控層、間隔層和過程層，各地各電壓等級(jí)的試點(diǎn)智能變電站還沒有形成一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的組網(wǎng)方案，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)試點(diǎn)站的組網(wǎng)方案基本上是三種方式：站控層/間隔層以太網(wǎng)+ sv 總線+goose總線+b碼對(duì)時(shí)；站控層/間隔層以太網(wǎng)+ sv點(diǎn)對(duì)點(diǎn)+goose總線+b碼對(duì)時(shí)；站控層/間隔層以太網(wǎng)+ sv與goose共網(wǎng)+ ieee1588對(duì)時(shí)，加上“保護(hù)直采直跳”。在“試點(diǎn)先行”階段，各地各電壓等級(jí)的智能變電站也沒有形成一個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的組網(wǎng)方案，較為普遍的

5、“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直采直跳+sv網(wǎng)+goose網(wǎng)”的方案，sv與goose總線統(tǒng)一組網(wǎng)未能達(dá)到二次設(shè)備優(yōu)化集成和網(wǎng)絡(luò)化的最終目的，光纜接線多而復(fù)雜，數(shù)量與常規(guī)站電纜相當(dāng)，加上odf及熔接費(fèi)用，電纜投資較大。sv+goose共網(wǎng)在技術(shù)上是可行的。保測(cè)一體化、合并單元及智能終端一體化整合后，直采用直跳報(bào)文共用一對(duì)端口傳輸，既滿足直采直跳的要求，又達(dá)到與網(wǎng)絡(luò)跳閘一樣簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)、減少光纜的目的。sv與goose共網(wǎng)已是大勢(shì)所趨。從技術(shù)經(jīng)濟(jì)角度分析，有以下幾個(gè)原因可以說明物理共網(wǎng)傳輸方式是行的，也是必要的。分析如下：“保護(hù)直采直跳”的大前提不變，站內(nèi)過程層網(wǎng)絡(luò)對(duì)繼電保護(hù)的影響已降到最小，僅余下“保護(hù)啟動(dòng)母差、失靈”

6、及“保護(hù)跨間隔跳母聯(lián)、母分”兩項(xiàng)goose信息在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。goose信息采用了特有的發(fā)布/訂閱機(jī)有完善的超時(shí)重傳機(jī)制，goose數(shù)據(jù)量和占用帶寬的比例都是很小的，共網(wǎng)傳輸后的通信性能和單獨(dú)組網(wǎng)方式，無論sv值和goose信息都不會(huì)有明顯差別。過程層傳輸?shù)男畔⒊藄v采樣值和goose信息外，還有少量輔助信息，如對(duì)時(shí)信息、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理信息等，這些信用各自獨(dú)立的物理通道后，技術(shù)實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行維不方便。采用共網(wǎng)傳輸方案后，可以在保證性能的前提下，省掉大量的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備，如工業(yè)交換機(jī)，對(duì)于變電站降低投資成本，加快推廣應(yīng)用重要意義。采用共網(wǎng)傳輸方案后，網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)及控制電壓切換、pt并列等輔助功能實(shí)現(xiàn)起來更

7、加便捷。網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展也揭示著千兆網(wǎng)絡(luò)通信速率、更低成本的應(yīng)用方案的實(shí)用化，多種信息共網(wǎng)綜合傳輸是大勢(shì)所趨。采用合并單元與智能終端合一裝置使sv與goose信息一起物理共網(wǎng)傳輸成為必然選擇。當(dāng)合并單元與智能終端分開配置時(shí)，所需的過程層交換機(jī)端口數(shù)量翻倍，交換機(jī)和光纜的成本增加，因此必需考慮組sv網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性。合并單元與智能終端合一裝置采用同一光接口接入過程層網(wǎng)絡(luò)，sv與goose從硬件源頭上已經(jīng)徹底共網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案：采用“三層兩網(wǎng)”模式，站控層/間隔層mms網(wǎng)采用雙星形結(jié)構(gòu)，goose網(wǎng)和sv網(wǎng)合并，與iec 61588信息共網(wǎng)傳輸；220kv配置雙套星形網(wǎng)絡(luò)；110kv除主變進(jìn)線

8、外配置星形單網(wǎng)；單套配置的測(cè)控裝置跨接雙網(wǎng)。交換機(jī)配置：220kv交換機(jī)按單間隔配置，110kv交換機(jī)按雙間隔配置，和組屏方式保持一致，并優(yōu)化間隔交換機(jī)光口數(shù)量；主變不設(shè)獨(dú)立交換機(jī)，通過主變保護(hù)連接不同電壓等級(jí)網(wǎng)段；母聯(lián)交換機(jī)、中心交換機(jī)配置優(yōu)化。采用vlan方式進(jìn)行流量控制，保證網(wǎng)絡(luò)快速性和可靠性；針對(duì)工程實(shí)踐中網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀況難以監(jiān)視的問題，結(jié)合硬接點(diǎn)和基于管理vlan的交換機(jī)狀態(tài)監(jiān)視，在不增加投資的情況下，實(shí)現(xiàn)交換機(jī)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的可視化。單測(cè)控跨雙網(wǎng)并不會(huì)同時(shí)對(duì)雙網(wǎng)造成影響，相反通過雙網(wǎng)冗余技術(shù)，反而會(huì)提高可靠性。多間隔配一臺(tái)16口交換機(jī)，采用冗余雙網(wǎng)，可靠性可以滿足要求，相比于每面保護(hù)柜配

9、置一臺(tái)交換機(jī)，可大量減少交換機(jī)臺(tái)數(shù)，節(jié)省大量投資。2、二次設(shè)備功能整合與配置優(yōu)化通過整合系統(tǒng)功能，加強(qiáng)專業(yè)間融合，利用數(shù)據(jù)采集數(shù)字化和信息共享，提高裝置集成度。隨著調(diào)控一體化管理模式試點(diǎn)的深入及二次安全防護(hù)措施的完善，一體化信息平臺(tái)應(yīng)為變電站內(nèi)統(tǒng)一的、唯一的信息平臺(tái)。逐步整合變電站自動(dòng)化系統(tǒng)、一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及智能輔助系統(tǒng)的獨(dú)立后臺(tái)主機(jī)，將其功能融入一體化信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)全景數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與高級(jí)應(yīng)用功能。保護(hù)裝置、測(cè)控裝置除檢修壓板外，其余壓板均應(yīng)采用軟壓板；智能終端應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的斷路器出口硬壓板。二次裝置失電告警信號(hào)通過硬接點(diǎn)方式發(fā)送測(cè)控裝置，其余告警信號(hào)可通過網(wǎng)絡(luò)報(bào)文方式上送，每面柜內(nèi)各裝置失電

10、告警信號(hào)并接后發(fā)送測(cè)控裝置。實(shí)現(xiàn)站控層信息一體化，順控操作、源端維護(hù)、設(shè)備狀態(tài)可視化、智能告警、故障信息綜合分析決策、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及優(yōu)化控制、狀態(tài)檢修、輔助系統(tǒng)綜合運(yùn)行與監(jiān)視。一體化信息應(yīng)包括站端的scada實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，保護(hù)信息、安穩(wěn)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、計(jì)量系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)結(jié)果信息等準(zhǔn)實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。在信息一體化的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行管理、調(diào)度控制、運(yùn)行監(jiān)視、輔助系統(tǒng)應(yīng)用和信息綜合分析與智能告警五大應(yīng)用功能，各項(xiàng)功能通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)總線和接口，實(shí)現(xiàn)信息的交換和流轉(zhuǎn)。(1)站控層監(jiān)控主機(jī)集成操作員站、工程師站、保護(hù)及故障信息子站功能，高級(jí)應(yīng)用功能等。不再配置專用的微機(jī)五防系統(tǒng)，不再設(shè)置保護(hù)及故障信息子站，不設(shè)置低頻低

11、壓減負(fù)荷裝置、不設(shè)置備用電源自動(dòng)投入裝置，其功能均由變電站自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。(2)220kv及110kv線路、母聯(lián)采用保護(hù)、測(cè)控功能一體化裝置。經(jīng)過整合，節(jié)省裝置投資、組柜數(shù)量、交換機(jī)數(shù)量，而且簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少運(yùn)行維護(hù)工作量和建筑面積。(3)主變測(cè)控配置優(yōu)化：將主變?nèi)齻?cè)測(cè)控和本體測(cè)控按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化成兩套，其中一套測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)主變高壓側(cè)測(cè)控及主變本體測(cè)控功能，另一套測(cè)控裝置實(shí)現(xiàn)主變中壓側(cè)測(cè)控及主變低壓測(cè)控功能。既充分利用了現(xiàn)有測(cè)控裝置可處理多間隔數(shù)據(jù)的能力，又保持了220kv、110kv過程層網(wǎng)絡(luò)在物理上的獨(dú)立。(4)合并單元與智能終端一體化裝置：減少裝置和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的數(shù)量，為簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和進(jìn)一

12、步提高二次設(shè)備集成度創(chuàng)造條件；同時(shí)在不增加網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性的情況下，可實(shí)現(xiàn)“直采直跳”，提高可靠性。(5)站用一體化電源優(yōu)化：優(yōu)化自動(dòng)切換配置，對(duì)交流供電可靠性要求較高的設(shè)備在電源末端設(shè)置ats實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，取消站用變低壓側(cè)的自動(dòng)切換裝置，回路簡(jiǎn)單可靠，同時(shí)避免多重ats時(shí)限失配造成重復(fù)動(dòng)作，節(jié)省設(shè)備投資。簡(jiǎn)化一體化電源系統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)采集，取消交直流饋線采集模塊，僅需實(shí)現(xiàn)脫扣報(bào)警。(6)故障錄波與網(wǎng)絡(luò)分析儀整合：故根據(jù)對(duì)故障錄波、網(wǎng)絡(luò)分析儀共性的分析，兩者數(shù)據(jù)源、功能性質(zhì)一致，將故障錄波、網(wǎng)絡(luò)分析儀整合。減少相關(guān)軟、硬件的配置和二次屏柜的數(shù)量，節(jié)約運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。(7)優(yōu)化電流互感器二次繞組配置，實(shí)際

13、應(yīng)用中及少有互感器的二次繞組故障，二次繞組數(shù)量多可靠性不一定就高。兩套主保護(hù)應(yīng)分別接入電流互感器的不同二次繞組，后備保護(hù)與主保護(hù)共用二次繞組；故障錄波器與保護(hù)共用一個(gè)二次繞組；故障測(cè)距裝置與合并單元串接共用保護(hù)用二次繞組；測(cè)量、計(jì)量宜共用二次繞組。(8)推薦220kv和110kv部分獨(dú)立配置數(shù)字電能表，與保護(hù)測(cè)控裝置集成布置；10kv部分采用多功能合一裝置，取消了常規(guī)電能表，如計(jì)量關(guān)口時(shí)，可增加常規(guī)電能表。減少了電表屏位數(shù)量，光纜連接更簡(jiǎn)潔，具有明顯的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益，可作為今后智能變電站數(shù)字計(jì)量系統(tǒng)的參考依據(jù)。二次設(shè)備的集成整合，體現(xiàn)了全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化的特征，是智能

14、變電站發(fā)展的必然結(jié)果。3、狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配置優(yōu)化本著“安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、合理造價(jià)、性能價(jià)格比最優(yōu)和適宜推廣”的原則，在廣泛調(diào)研和工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出了一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)的優(yōu)化方案。(1)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后臺(tái)與輔助系統(tǒng)主機(jī)整合成綜合應(yīng)用服務(wù)器，通過安全隔離裝置與站內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與可見光視頻、紅色熱成像數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)檢修。(2)主變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要配置油溫、微水、鐵芯接地電流和油中氣體監(jiān)測(cè)。對(duì)dga各種監(jiān)測(cè)原理對(duì)比論證后選擇了基于燃料電池法的油中溶解氣體監(jiān)測(cè)dga監(jiān)測(cè)。變壓器油溫反映了主變過熱、絕緣老化等異常工況，一直都是重要的監(jiān)測(cè)對(duì)象，采用pt電阻作為測(cè)溫傳感器，技術(shù)

15、成熟可靠，工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)豐富。推薦配置頂層、底層油溫監(jiān)測(cè)。油中溶解氣體分析(dga)是一項(xiàng)光譜診斷技術(shù)，對(duì)大部分缺陷或故障都能反映，且可實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，無需設(shè)備停電，具有很高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，大約40%的缺陷或故障都是通過dga發(fā)現(xiàn)的。同時(shí)，近年來國(guó)內(nèi)在數(shù)字化智能化變電站建設(shè)之前也已大量的應(yīng)用了dga在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，積累了大量的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品也較為成熟，對(duì)變壓器設(shè)備運(yùn)行管理發(fā)揮了積極的作用。因此dga是變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)的首先監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。鐵心接地電流監(jiān)測(cè)可以方便可靠的實(shí)現(xiàn)，采用一穿心式結(jié)構(gòu)的電流互感器即可，接地線穿過該互感器，既保證接地回路通流的一致連續(xù)性，也可有效實(shí)現(xiàn)鐵心接地電流的檢測(cè)，推薦配置

16、鐵心接地電流監(jiān)測(cè)。套管狀態(tài)監(jiān)測(cè)一般采用高性能單匝穿心式微小電流傳感器技術(shù)測(cè)量高壓套管的介質(zhì)損耗、等效電容或泄漏電流等參量。但由于需要改變套管末屏原有的接地方式，存在因接觸電阻增加而導(dǎo)致接地回路阻值升高的可能性；當(dāng)雷電波侵入時(shí)，引起套管末屏電壓升高而有可能造成套管爆炸。據(jù)調(diào)研，由于主變出線套管因安裝介損監(jiān)測(cè)系統(tǒng)而導(dǎo)致套管爆炸的事故已經(jīng)發(fā)生多例。本著保障一次設(shè)備運(yùn)行安全的原則，不推薦配置主變套管監(jiān)測(cè)。(3)220/110kv gis配置氣體密度監(jiān)測(cè)。結(jié)合國(guó)產(chǎn)gis和狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展水平現(xiàn)狀，推薦所有氣室配置帶硬節(jié)點(diǎn)輸出的電子式密度傳感器，并取代原有機(jī)械式密度計(jì)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和閉鎖雙重需求。sf6氣

17、體是gis設(shè)備的最主要絕緣組分部分，sf6氣體狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要有密度和微水兩個(gè)指標(biāo)。建議所有氣室取消常規(guī)機(jī)械式密度繼電器，采用電子式密度傳感器，要求可同時(shí)輸出420ma和報(bào)警節(jié)點(diǎn)信號(hào)；考慮到微水導(dǎo)致的gis設(shè)備故障的幾率并不是很高，不推薦對(duì)微水進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。(4)220kv避雷器配置全電流和放電次數(shù)監(jiān)測(cè)，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，取消阻性電流監(jiān)測(cè)。避雷器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要有全電流和阻性電流監(jiān)測(cè)，全電流與避雷器的絕緣狀態(tài)間的關(guān)聯(lián)度不如阻性電流。全電流監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)十分簡(jiǎn)單，在常規(guī)的在線監(jiān)測(cè)儀上加裝通信接口，實(shí)現(xiàn)420ma輸出即可，裝置費(fèi)用與常規(guī)相比每臺(tái)價(jià)格增加0.6萬元。阻性電流監(jiān)測(cè)裝置相對(duì)復(fù)雜，阻性電流的檢測(cè)有賴于

18、母線電壓、系統(tǒng)頻率、諧波電壓和環(huán)境溫濕度的參量檢測(cè)，裝置復(fù)雜，但可直觀反映避雷器絕緣狀況；如配置阻性電流在線監(jiān)測(cè)，每套裝置約12萬元。目前，220kv避雷器招標(biāo)價(jià)格僅3萬元左右，110kv避雷器招標(biāo)價(jià)格僅1.5萬元左右，阻性電流監(jiān)測(cè)裝置與設(shè)備自身費(fèi)用相比占比較高，經(jīng)濟(jì)性較差。此外根據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的高壓設(shè)備可靠性指標(biāo)，近十年來避雷器可用系數(shù)大多在99.8%左右，設(shè)備自身可靠性較高，配置阻性電流監(jiān)測(cè)裝置的技術(shù)必要性較低。綜合價(jià)格因素以及避雷器自身的可靠性水平，推薦220kv避雷器僅配置全電流和放電次數(shù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。(5)全面整合狀態(tài)監(jiān)測(cè)ied，按電壓等級(jí)和監(jiān)測(cè)參量設(shè)置ied，以220kv南蔡變?yōu)槔?/p>

19、全站本期僅設(shè)置5套狀態(tài)監(jiān)測(cè)ied，減少了ied數(shù)量。ied均布置于就地智能組件柜，不再設(shè)置ied柜。(6)不推薦配置主變壓器與gis局部放電狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。分析如下：常規(guī)的主變壓器局部放電監(jiān)測(cè)有脈沖電流法、dga法、超聲波法、riv法、光測(cè)法、射頻監(jiān)測(cè)法和化學(xué)方法等，目前常見的是脈沖電流法和超聲波法。脈沖電流法通常被用于變壓器出廠時(shí)的型式試驗(yàn)以及其他離線測(cè)試中，離線測(cè)量靈敏度高，但抗干擾能力差，無法實(shí)現(xiàn)在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)。超聲波法采用天線接收技術(shù)，超聲波法傳感器靈敏度很低，投資太高（每臺(tái)變壓器局放狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置約5080萬元）。變壓器的剩余壽命與局部放電行為之間的相關(guān)性不存在一般的規(guī)則。由于局部放電

20、發(fā)生時(shí)一般都伴隨著絕緣油質(zhì)的劣化，因此通過dga分析同樣能對(duì)絕緣性能進(jìn)行診斷，準(zhǔn)確度上也要高于局放監(jiān)測(cè)。安裝局放傳感器得不償失。局放在線型監(jiān)測(cè)裝置一個(gè)220kvgis每間隔約68個(gè)測(cè)點(diǎn)，價(jià)格約20萬元，成本太高，預(yù)制傳感器到gis設(shè)備內(nèi)部反而降低設(shè)備可靠性，影響一次設(shè)備本體安全。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，斷路器局放故障一般發(fā)生在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)或在投運(yùn)12年內(nèi)，這一期間多發(fā)生在質(zhì)保期內(nèi)，此時(shí)的設(shè)備損壞由廠家負(fù)責(zé)維修，不會(huì)產(chǎn)生維修費(fèi)用，而系統(tǒng)一般具備n-1能力，損失負(fù)荷可忽略不計(jì)。設(shè)備就進(jìn)入了穩(wěn)定期，發(fā)生故障的概率大幅降低，裝設(shè)局放監(jiān)測(cè)的必要性并不明顯，且性能價(jià)格比太低。不建議推廣。4、智能輔助系統(tǒng)功能優(yōu)

21、化智能輔助控制系統(tǒng)是從智能變電站建設(shè)之初就提出的概念，其目的是將變電站內(nèi)分散的圖像監(jiān)視及安全警衛(wèi)系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、采暖通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等各個(gè)子系統(tǒng)整合在一起，使其由一個(gè)個(gè)獨(dú)立的小型自動(dòng)裝置變?yōu)榫邆鋵?duì)話功能的智能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部信息交互，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)部分聯(lián)動(dòng)功能，減輕運(yùn)行人員工作量，提高輔助設(shè)施的自動(dòng)化程度。從試點(diǎn)工程實(shí)施情況來看，操作時(shí)的視頻跟隨功能實(shí)施難度較大。從生產(chǎn)需求分析，現(xiàn)階段輔助系統(tǒng)宜實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)功能：變電站事件發(fā)生時(shí)實(shí)現(xiàn)goose聯(lián)動(dòng)并錄像，為事后分析提供第一手材料；實(shí)現(xiàn)視頻技術(shù)與紅外熱像診斷相結(jié)合，輔助狀態(tài)檢修。站內(nèi)設(shè)置綜合應(yīng)用服務(wù)器，整合狀態(tài)監(jiān)測(cè)與智能

22、輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高級(jí)處理功能。視頻與goose聯(lián)動(dòng)采用串口單向連線來實(shí)現(xiàn)物理隔離，確保安全防護(hù)的可靠性。將變電站的輔助系統(tǒng)分為視頻子系統(tǒng)、安防子系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)沒有實(shí)際意義，實(shí)際操作時(shí)就等同于視頻系統(tǒng)，將其做為一個(gè)系統(tǒng)來論述更為合理，即只有一套智能輔助系統(tǒng)集成了視頻、安防、環(huán)境監(jiān)測(cè)的功能。火災(zāi)報(bào)警做為一個(gè)獨(dú)立的消防系統(tǒng)，宜列在視頻系統(tǒng)之外，采購(gòu)時(shí)應(yīng)符合當(dāng)?shù)叵啦块T的規(guī)定，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與輔助系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)。嵌入式服務(wù)器實(shí)現(xiàn)與綜合應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互，并與自動(dòng)化系統(tǒng)經(jīng)串口相連實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。優(yōu)化措施主要包括集成視頻服務(wù)器、環(huán)境監(jiān)測(cè)單元和后臺(tái)服務(wù)器，采用一臺(tái)站端處理單元接入所有輔助設(shè)施；用網(wǎng)絡(luò)

23、高清攝像機(jī)取代傳統(tǒng)的模擬攝像機(jī)；通過對(duì)空調(diào)、風(fēng)機(jī)的控制策略進(jìn)行優(yōu)化，減少了溫濕度傳感器的數(shù)量，優(yōu)化智能模塊配置數(shù)量；這些措施的采用優(yōu)化了系統(tǒng)的設(shè)備和功能配置，在滿足規(guī)范和運(yùn)行需求的前提下，減少設(shè)備投資。5、總結(jié)：國(guó)家電網(wǎng)將在“十二五”期間建成智能變電站6000座，已經(jīng)引起業(yè)界矚目。顯示了國(guó)家電網(wǎng)推動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展的決心。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、光電技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使電力系統(tǒng)自動(dòng)化、繼電保護(hù)及自動(dòng)控制技術(shù)產(chǎn)生了新的變革，從而使得保護(hù)、監(jiān)控、測(cè)量、遠(yuǎn)動(dòng)、通信、計(jì)量等專業(yè)學(xué)科間的界限越來越模糊，智能化變電站的建設(shè)使得傳統(tǒng)意義的電氣一次、二次、三次專業(yè)的界限無法劃分。在國(guó)家電網(wǎng)的引領(lǐng)與推進(jìn)下，智能變電

24、站建設(shè)正如火如荼。設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的龍頭，并貫穿整個(gè)過程，影響工程的造價(jià)、質(zhì)量、技術(shù)的先進(jìn)性實(shí)用性等。優(yōu)化設(shè)計(jì)尤為重要，應(yīng)引起各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)重視。國(guó)網(wǎng)公司2011年539號(hào)文智能變電站優(yōu)化集成設(shè)計(jì)建設(shè)指導(dǎo)意見的提出，為建設(shè)兩型一化的智能化變電站指明方向，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了智能變電站的優(yōu)化整合的設(shè)計(jì)思想。隨著高壓電氣設(shè)備可靠性不斷提高，保護(hù)及自動(dòng)化功能更完善和強(qiáng)大，智能組件和高壓設(shè)備進(jìn)一步融合。一座座新型的智能化變電站將應(yīng)運(yùn)而生，為扎實(shí)推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 劉振亞，110（66）750kv智能變電站通用設(shè)計(jì)，北京：中國(guó)電力出版社，2011； liu zhen-ya, the 110 (66

25、) to 750 kv substations general intelligent design, beijing: china power press, 2011;2 q/gdw 394-2009330kv750kv 智能變電站設(shè)計(jì)規(guī)范； q/gdw 394-2009 330 kv 750 kv substations intelligent design code;3 q/gdw 393-2009110（66）kv220kv 智能變電站設(shè)計(jì)規(guī) q/gdw 393-2009 110 (66) kv 220 kv substations intelligent design code;4

26、qgdw 441-2010智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范；q/gdw 441-2010 intelligent substation relay protection technical specifications;5 湯漢松 周東頂 羅強(qiáng)，數(shù)字化保護(hù)的過程層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，智能電網(wǎng)高級(jí)論壇； ang han-song ,zhou ding-dong ,luo qiang, the process of digital protection layer of network application, intelligent power grid senior bbs;6 馮慶東，智能變電站關(guān)鍵技術(shù)研究

27、，中國(guó)電力科學(xué)研究院。 feng qing-dong, key techniques of intelligent substation, china power science research institute.7 楊賢勇 柏嵩 丁杰 龍良雨 華小兵 張軍，500kv蘇州東變電站智能化技術(shù)方案與實(shí)現(xiàn)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化2011年05期； yang xian-yong ,bai song ,ding-jie ,long-liangyu ,hua-xiaobing ,zhang-jun, 500 kv substations suzhou east of intelligent technology scheme and implementation