陈墙
乌鲁木齐鸿明远电力设计有限公司，新疆乌鲁木齐 830000
摘要:110kV智能变电站的设计，将直接影响到变电站运行方式及运行的可靠性。当110kV智能变电站的设计采用先进的智能化设备，可以减少变电站后期运行的劳动力成本，可提高变电站运行的稳定性；采用先进的工艺及技术，可提高变电站运行的安全性及经济性。110kV智能变电站的安全、可靠运行与变电站的设计质量密不可分。基于此，本文就110kV智能变电站设计及其可靠性进行分析，以供参考。
关键词：110kV；设计；可靠性；
1智能变电站正常运行的重要性
1.1智能变电站能够保障电网运行的安全稳定，可以对电力运行过程中出现的安全事故进行有效预防，并及时将相关情况进行上报，从而大大降低了运行故障造成的影响力。
1.2智能变电站是由计算机控制来完成各项任务命令的，所以在进行设备维护和运行维护过程中，其具有更好的效果。
1.3智能变电站的成本较高，因此需要加强对其的维护和管理，保证其始终处于正常的运转状态，否则一旦出现损毁，则会给电力企业带来非常严重的经济损失，得不偿失。
1.4智能变电站在具体的工作过程中，主要是定期对电力设备中的故障问题进行处理，并做好相关的防护措施，这样能够大大节省维修成本，保障电力企业的经济效益。
2相对于传统变电站，智能变电站在以下几个方面进行了创新：
2.1不再对传统的一、二次电气设备进行严格明确的划分，“智能设备”在完成传输、分配电能的任务的同时还具备了测量、保护、控制等一系列在传统变电站中由二次设备完成的功能。传统的二次设备的功能整合在智能设备中并以智能组件的形式体现出来。换句话说智能设备就是一次设备与智能组件的有机结合。智能组件可能具有一个功能单元，也可能是多个，比如RCS测控、RCS保护、PMU、MU或是一些其他的IED。当然也可能是多个装置的组合，如屏柜、GIS智能汇控柜等。
2.2传统变电站只有两层结构，站控层和间隔层。而智能变电站创新性的增加了过程层，通过过程层完成对运行电网中各电气量(电压、频率波形等)的采集，实现对各主要电气设备的保护式监测，如高压开关设备或是变压器的温度、压力、绝缘等。过程层设备还能够接收并完成站控层主机或是间隔层设备发来的控制指令，实现遥控、遥调等功能。智能变电站站控层功能包括站域保护、远动系统、对时系统、通信系统、自动化系统、SCADA、PDC、操作闭锁、全站备自投、集中故障录波、低频/低压解列、保护信息管理。
2.3智能变电站的站域保护是在变电站授权下采集实时信息。在这些采集的实时信息的基础上进行分布协同或者是集中分析的方法来判定是否发生了故障，进而自动决策是否做出调整或是使继电保护装置动作。
3构建110kV智能变电站的主要思路
3.1智能变电站的建设主要是使用IEC61850协议构建的，控制层和机架层之间的信息传输是通过变电站的100Mbit/s以太网和控制层进行的，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。
3.2通常情况下，IEC61850协议应适用于110kV数字输出电子变压器。
3.3智能终端设备主要由常规设备控制，智能终端设备可以通过光纤连接到保护控制设备。
3.4计量系统配置必须是带有数字光纤以太网接口的电能表。
3.5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。
4对110kV智能变电站的设计以及对其可靠性进行分析
4.1110kV的智能变电站设计
变压器拥有的智能组件，其功能包括测量、组件控制和在线监视，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，变压器最重要的智能组件非常出色，主变压器的智能端子，可变电压设备监视组件和主智能端子获取主变压器的主电源非电信号。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。
4.2110kV智能变电站关键技术可靠性分析
4.2.1可靠性的概念与指标
可靠性是指它是组件、设备还是系统，并且可以在指定的时间内完成指定的任务，这使得使用模糊性的可靠性概念成为度量和计算的一种手段，智能电压变化变电站系统的智能电压变化具有可维修性和可靠性，因为它的各个部分都是可以在正常情况下进行维修的设备，可以根据以下指标对设备进行调查分析：(1)可靠性组件或R(t）可靠性，这意味着组件处于良好状态，并且在一定时间内不会引起设备故障。(2)可用性A(t）表示组件可能在一开始就在正常运行，并且在时间t的运行状态可以表示为百分比。(3)MTTF表示组件寿命的数学期望，例如，如果故障率h(t）是恒定输入，则可以得出MTTF=1/λ，考虑修复效果后，MTTF可以表示为平均故障间隔时间。(4)修复率：变电站系统中具有智能电压的组件发生变化的情况从停电变为运行，最基本和最重要的事情取决于维修条件，修复能力的指标是修复率μ（T）。维护的有效性主要在于可以在同一时间范围内进行修复的次数，具体取决于修复和维护的次数，如果使用的设备在正常寿命范围内，则λ和μ为常数，它可以基于长期观察和使用数学统计的同类型设备的记录，在可靠性分析和计算中，故障率λ和维护率μ是众所周知的数据。
5智能变电站的高级应用技术
5.1设备可视化
设备可视化就是对主要的电气设备的状态参数进行采集并以直观可见的形式通过调度中心的分析数据网络上传至上级系统。比如说将采集到的断路器、变压器的温度、压力等状态信息以图形、图像的形式。便于对运行中的设备进行监测、管理与实时控制。
5.2智能控制
智能控制是智能变电站实现一系列高级应用程序的基础[7],站内广泛使用的顺序控制、智能操作票、图像联动等都是智能控制的重要组成部分。顺序控制又称程序化操作，智能变电站中所有操作都是有一系列的标准、章程的，顺序控制就是以变电站规定的操作标准、操作顺序为基础，能够接收本地系统、监控中心以及调度中心的指令，然后由自动化系统按照相应的操作票规程程序化地执行所接受到的指令。程序化、顺序化的操作大大降低了操作失误的可能性。
5.3智能告警及分析决策
智能告警及分析决策系统能够多维度、多方式的反应告警信息，按照发生源以及严重程度对告警信息进行区分并以不同的形式发出告警。通过建立站内故障信息的逻辑和推理模型来实现对各种告警信息进行分类、过滤，并对变电站的运行状态情况进行在线的分析和推理，自动地对站内的出现的异常状况做出相应的告警，并能够同时根据不同的情况给出相应的处理方式指导。
6结语
我国的智能变电站的建设和持续发展需要漫长的过程，其实施也是需要细分的过程。近年来，日本在智能变电站的开发和研究方面取得了一些突破和进步，并逐步建立了标准体系，为将来的110kV智能变电站的发展奠定了基础，它可以建立良好的基础，并保证传输网络的运行。
参考文献
[1]康宁.110kV智能变电站设计及其可靠性分析[J].时代农机，2018,45(05):230.
[2]范清华.小议110kV智能变电站设计及其可靠性[J].科技经济市场，2015(09):189.
[3]陈祖宏.110kV智能变电站设计及其可靠性分析[J].通讯世界，2015(05):149-150.