智能变电站作为智能电网的重要基础部分,对智能电网和电力物联网起着支撑作用^[1]。为保证智能电网可靠、安全、智能、经济、环保运行,本文对智能变电站各系统及总体布置进行设计,并对其监控系统进行研究。本文以110kV南石智能变电站建设工程为研究背景,主要研究分为两部分,一是根据基本工程数据,对110kV南石智能变电站一次系统、部分二次系统、总体布置及其他系统进行设计,同时结合新能源发电及智能电器设备发展,进一步提升变电站的智能化水平和经济效益;二是对110kV南石智能变电站监控系统进行设计,建立变电站一体化监控平台,并结合专业实习中遇到的问题,对变电站监控后台进行开发增加五防功能结合,同时,结合物联网技术对监控短信报警系统进行开发、设计、调试、应用,进一步提高智能变电站监控水平。110kV南石智能变电站一次系统、部分二次系统、总体布置及其他系统设计部分。变电站设计基于IEC61850规约进行,首先,根据南石地区供电现状和未来用电规划确定建设110/10kV电压等级变电站;其次,根据南石地区电力数据和用电用户情况对变电站一次系统进行设计,确定变电站容量和电气主接线方式,通过短路电流计算选择主要电气设备,选用智能设备和“设备本体+智能组件”形式的智能一次设备并进行校验,绘制变电站电气主接线图;再次,对变电站部分二次系统进行设计,结合变电站一次系统设计和南石地区电力网布局及电力设备配置情况,确定变电站继电保护方案并进行整定计算,同时完成变电站调度自动化系统、通信系统设计;最后,对变电站总体布置及其它设计部分,在变电站屋顶设计安装30kW分布式光伏电站,并对变电站建设布局、抗震防雷措施、站用电进行设计,绘制变电站电气总平面图、变电站电气总布置图、变电站直击雷保护范围图。变电站监控系统设计及监控设备研究部分。根据变电站一次系统、二次系统设计以及变电站监控要求,对变电站监控系统总体架构、监控目标、网络结构进行设计,搭建带有“五防”功能的信息一体化监控平台,完成监控系统设备配置;监控设备研究是引入物联网概念对监控短信报警系统进行设计、开发、调试、模拟实验,首先,根据设计构想使用成品电子器件对短信报警系统设计可行性进行实验研究,然后,对变电站报警系统软件、硬件进行设计开发,使用STM32芯片、GSM芯片等实现短信报警功能,最后,在南石变电站信息一体化监控平台上对监控短信报警系统进行模拟实验,实现设计功能。本次智能变电站详细设计满足了南石地区未来发展用电需求。本次设计中,各种形式智能化一次设备的使用、带有“五防”功能信息一体化监控平台的搭建、变电站屋顶30kW分布式光伏电站的铺设以及监控短信报警系统的开发,使110kV南石智能变电站相较于传统变电站在智能化水平、操作灵活性、运行环保性等方面有了提高。