【摘 要】随着智能变电站项目的推广，相关标准逐步完善，智能变电站建设进程逐渐加快。通过对110kV留车站二次智能设备配置以及对过程层、间隔层、站控层的描述，阐述110kV智能变电站二次系统网络结构及信息流逻辑，了解智能变电站保护、测控、监控等基本功能的实现。

【关键词】智能变电站；二次系统网络机构；SV/GOOSE网；设计

0.引言

依据国家电网输变电工程通用设计规范，110kV留车变电站采用先进、可靠的智能设备，二次设备之间信息交换实现网络化、共享标准化，通过IEC61850-9-2通信协议，完成站内信息高度集中与共享。自动完成信息采集，实现测量、控制、保护、计量及数据监控等基本功能。

本文通过110kV留车智能变电站的二次设计方案，对110kV智能变电站二次系统网络机构及信息流传输逻辑进行简单分析，以期供电力设计领域人员作为参考。

1.留车智能变电站工程概况

1.1工程规模

110kV留车变电站远景规划3台50MVA主变，本期建设1台，本期110kV出线2回，采用单母线分段接线，远景出线4回。110kV采用AIS设备，户外常规布置。35kV及10kV采用室内高压柜设备。

1.2变电站自动化系统方案

留车站自动化系统采用开放、分层分布式系统，三层设备统一组网，采用IEC61850-9-2通信协议。变电站继电保护“三层两网”架构，按照功能在逻辑上划分为站控层、过程层和间隔层，两两之间分别构成站控层网络和过程层网络。间隔层设备与过程层设备高度集成，按间隔分散式配置二次智能设备，各间隔内设备直采直跳，实现间隔自治。变电站站控层、间隔层网络采用单星型以太网络，鉴于对变电站运行及网络安全的考虑，智能变电站在兼顾网络跳闸的同时仍然保留直采直跳方式，以满足继电保护安全可靠性要求。

1.3二次设备配置

留车站按无人值班站设计，主机兼操作员站，配置数据服务器，图形网关机等，远动通信装置双机冗余配置。

110kV间隔层设备测控装置配置，保护装置的配置与常规站配置原则一致。35kV及10kV间隔层设备采用保护测控一体化装置，就地安装于高压柜上。

过程层设备配置，除主变各侧合并单元按双套配置，其余间隔均按单套配置。各间隔合并单元与智能终端分散布置与配电装置场地智能控制柜内。

1.4网络结构

站控层网络采用单星型以太网络，与间隔层设备通信，传输MSS报文和GOOSE报文，如图1。

图1 全站站控层网络结构示意图

间隔层网络用于对本间隔其他设备通信、与其他间隔设备通信，可传输MSS和GOOSE报文，采用单星型以太网络。

110kV过程层设置单星型以太网络，GOOSE及SV采用网络方式传输，GOOSE网与SV网共网设置。35kV及10kV不设置过程层网络，GOOSE报文通过站控层传输，分别在10kV、35kV配电室设置一台站控层交换机。

图2 全站过程层网络结构示意图

2.过程层SV及GOOSE信息传输

110kV留车智能变电站基于直采直跳模式（即点对点模式），遵循继电保护装置直接采样、直接跳闸的方式设计，满足继电保护及网络全面、安全、可靠的要求。

直接采样指智能电子设备不经过各间隔过程层交换机，而采用点对点光纤直连方式进行采样值传输。直接跳闸指智能电子设备不经过间隔过程层交换机而直接以光纤点对点直连方式实现跳合闸信号的传输。而继电保护装置之间的闭锁信号等通过GOOSE网络传输。

本文通过留车站110kV线路线路过程层SV信息逻辑图（图3）和110kV线路过程层GOOSE信息逻辑图（图4），来了解110kV智能变电站SV及GOOSE信息量传输。

图3 110kV线路过程层SV信息逻辑图

图4 110kV线路过程层GOOSE信息逻辑图

由图3和图4可以看出，基于三层两网架构的智（下转第316页）（上接第237页）能变电站，在由一次设备和合并单元、智能终端等构成的智能二次设备配合下，能够完成电能分配、传输、变换及测控、保护、状态监测、后台监控等相关功能。同时，因为增加了过程层设备，保护、测控装置对一次设备的控制和信息采集通过光缆传输，即能够达到一、二次设备之间的彻底隔离，又可清晰完成各间隔功能。

110kV留车站基于保护直采直跳设计，保护装置发出的GOOSE跳闸报文除采用专用光缆以点对点方式送至智能终端，用于故障跳闸外，保护装置还将GOOSE跳闸报文传送至GOOSE网络，由终能终端筛选跳闸命令，用于故障跳闸。因此，采用这种网络方式，满足继电保护实时、安全、可靠性要求，虽多了过程层交换机这一环节，反而增强了网络的牢固性，降低了交换机可靠性对于全站安全稳定运行的不利影响。

3.结语

随着智能电网技术提升，智能变电站建设成为智能电网建设的核心。变电站二次系统的构架体系改进和完善，能够更为有效发挥智能变电站高度集成、兼容、可靠、安全功能。本文从二次智能设备配置、二次网络构架设计、110kV线路SV/GOOSE信息逻辑等方面，对110kV智能变电站二次系统配置方案及设计与实现进行简单分析。可以想见，随着科技的不断进步和装备制造水平的不断提升，智能变电站二次网络必将更为安全、稳定、可靠、牢固。

【参考文献】

[1]刘振亚.国家电网公司输变电工程通用设计110（66）-750kV智能变电站部分，中国电力出版社.

[2]庞红梅，李淮海等.110kV智能变电站技术研究状况[J].电力系统保护与控制，2009.38（6）：146-150.

[3]刘娇，刘斯刚，.智能变电站建设方案的研究[J].华电电力，2010，38（7）：974-977.

[4]吴罡，李琳，李翔.110kV智能变电站设计方案初探[J].江苏电机工程，2011，30（2）：31-35.下载本文