110kV智能变电站典型接线型式的IED配置方案研究
袁文广1，刘益青1,2，孙十柱1，魏 欣1
【摘 要】摘要：为规范智能变电站的IED（智能电子设备）配置方案，指导IED设备的设计制造，研究了110kV智能变电站的二次设备典型配置方案。结合110kV变电站主接线形式和运行方式较为固定的特点，给出了内桥、线变组、扩大内桥和单母线分段等四种接线型式下过程层合并单元、智能终端以及间隔层IED的典型配置方案。该配置方案具有以下特点：保留常规互感器，由合并单元实现模拟量数字化；过程层信息传输采用点对点直连模式；变压器保护（包括合并单元）采用双重化配置；中低压间隔采用功能一体化IED，实现就地分散安装。工程实践表明，该方案具有较好的经济性和技术先进性，对常规变电站的智能化改造有一定的指导意义。 【期刊名称】电力系统保护与控制 【年(卷),期】2012(040)013 【总页数】5
【关键词】智能变电站；智能电子设备；过程层；间隔层；配置方案
0 引言
智能变电站是建设坚强智能电网的关键环节之一，经过若干年的工程实践，积累了大量经验，同时也暴露出了在智能变电站设计、施工、运行和管理等诸方面存在的技术问题。特别是在常规变电站的智能化改造中，由于各制造商对规范、标准的理解存在差异，设备制造和设计施工过程不规范，导致智能变电站呈现出多种技术形态，表现最突出的环节在于过程层和间隔层的IED（智能电子设备）配置方案过于繁杂，缺乏统一规范[1]。
本文从110kV智能变电站二次设备的规范化配置出发，以相关规范[2]为依据，结合工程实践[3-5]，研究了在内桥接线、线变组接线、扩大内桥接线和单母线分段等典型接线型式下过程层和间隔层IED的配置方案。通过配置方案的规范化，为IED设备的研制和生产提供了原则性的指导意见，减少了IED设备的种类和型号，既有利于提高智能变电站的施工和运行管理水平，也有利于IED设备研发、制造成本的降低。
1 110kV智能变电站IED配置原则
众所周知，智能变电站以信息数字化和通信网络化为基本技术特征，信息数字化的实现以非常规互感器和智能一次设备为主要手段，通信网络化主要通过基于IEC 61850的以太网技术实现。然而如何实现以上技术特征，在具体工程实践中应该区别对待。相比较高压变电站，110kV智能变电站的建设具有一定的特殊性，IED配置的基本原则包括：
1）采用常规互感器，由MU内部的AD转换模块实现模拟量信息数字化，MU同时具备电子式互感器接入能力。
2）除特殊要求外，过程层不采用交换机[6]，SV报文和GOOSE信息的传输采用点对点模式采用点对点直连方式，SV采用IEC 61850-9-2格式[7]。 3）采用常规一次设备，为断路器和变压器配置智能终端[8]，分别完成断路器的操作、控制和变压器的状态监控、非电量保护等功能。
4）全站继电保护功能使用的采样值信息不依赖于GPS时钟，跨间隔数据同步由保护装置采用数据插值方式实现。
5）变压器保护接入的MU全部采用双重化冗余配置，变压器保护装置采用主后一体化设计，双重化配置；低电压等级采用功能一体化的IED，实现分布式
就地安装。
2 110kV电压等级的过程层IED配置方案
110kV变电站中110kV电压等级的主接线型式相对固定，按照上文确定的IED配置原则，本节详细阐述四种典型接线型式下过程层IED的配置方案。 2.1 内桥接线型式
内桥接线型式以较少的一次设备投资获得了较灵活的运行方式，在按照终端负荷站设计的110kV智能变电站中被广泛采用。图1给出了内桥接线型式的MU和智能终端的配置方案。
与2台变压器保护相关的MU均按照双重化冗余配置，包括1#进线MU1、2#进线MU5及桥开关MU2。MU直接采集3组常规电流互感器（保护、测量和计量）的输出并进行AD转换，同时接收由母线合并单元MU3、MU4发送来的SV9-2帧格式的电压采样值，并完成数据同步功能。母线MU按照保护与计量分开配置的原则，MU4完成计量电压的采集和并列功能，MU3采集2组PT的保护电压，通过判断桥开关位置完成电压并列功能，将并列后电压发送给各间隔MU和母线测控、备自投、录波以及低周减载装置等。
以桥开关2DL配置的智能终端为例，继电保护以点对点直连方式发送GOOSE跳闸信号，需接入2台主变的差动保护、各侧后备保护以及备自投动作的跳闸GOOSE信号，同时将桥开关的位置信号GOOSE发送给母线MU和录波装置。 1#进线MU1与2#进线MU5的输出可分别适应变压器保护主后备一体化及主后备分置两种间隔层IED配置方案，具体SV输出的连接对象见图1描述。 2.2 线变组接线型式
随着用电负荷的增加和日益集中，内桥接线型式的变电容量趋于饱和时，需对
110kV智能变电站典型接线型式的IED配置方案研究
