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摘要：本文阐述宁夏新平110kV新一代智能变电站的建设方案及对应的技术特点，重点介绍了新一代智能变电站关键技术的应用情况以供同类工程参考。
关键词：新一代智能变电站； 预制仓式设备；隔离式断路器；气体绝缘开关；层次化保护；
0引言
近年来，国家电网公司在电网的发展方式上，提出建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网，实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化，在供电安全、可靠和优质的基础上，进一步实现清洁、高效、互动的目标。智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，自 2011 年以来，国家电网公司智能变电站建设推广进入快速发展时期，在原理研究、设备研制、设计优化、标准制定等方面取得了许多创新成果。智能变电站虽然在设备、建设与运维管理方面取得了较大进展，但由于系统较多、功能分散，智能变电站建设理念、技术创新、专业管理等方面仍有待于进一步解决。随着电网发展方式转变、管理模式创新发展、科学技术进步，在智能变电站推广建设的基础上，为支撑三集五大建设，国网公司对智能变电站的发展提出了新的要求，进一步推进新一代智能变电站建设。新一代智能变电站以“系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体”为目标，着力探索前沿技术，推动智能变电站的创新发展。
宁夏银川市新平110kV变电站工程作为国家电网公司新一代智能变电站试点工程之一，在吸收现有智能变电站工程设计、建设及运行等经验的基础上，按照新一代智能变电站方案设计，进一步梳理、整合智能变电站功能需求，探索技术研究和发展路线。
1 宁夏新平110 kV变电站的基本情况
1.1建设规模
新平110kV 变电站位于宁夏回族自治区银川市贺兰县县城内，为银川市的重要枢纽变电站，设计规模为 110/10 kV 两级电压全户内变电站，终期安装 3 台容量为 50 MVA 的主变压器，本期安装 2 台。110kV 远景出线4 回，本期2 回，采用单母线分段接线；10kV 远景出线36 回，拟采用单母线分段接线，本期24回，采用单母线分段接线。
1.2主要设计原则及特点
新平110kV新一代智能变电站按照2014年新一代智能变电站扩大示范工程技术要求进行设计，以系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体为目标。主要设计原则及特点如下：
1.2.1 电气一次系统
（1）主变压器选用集成式智能变压器，智能组件、传感器和变压器本体高度集成，取消独立的智能汇控柜，与本体端子箱集成，同时兼顾结构紧凑，损耗噪声低的要求，采用三相双线圈、自冷、有载调压变压器。
（2）110kV选用小型化GIS 设备，母线设备选用三相共箱式绝缘管母，线路侧配置带电显示装置，取消线路侧隔离开关，110kVGIS内置电子式电流电压互感器。（3）10kV 主变进线、分段优先选用额定电流3150A 的大电流柜，10kV 主变进线采用电子式互感器。贸易结算点，配置常规互感器。无功补偿装置采用智能成套装置。
1.2.2 电气二次系统
（1）二次系统的设计遵循设备集成、网络优化、功能整合、组柜布置优化的原则，并遵循模块化建设理念，符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工业化应用要求。
（2）站内采用层次化保护控制系统，包括就地级保护，多功能测控装置，站控保护控制系统及一体化监控系统。构建基于一体化监控系统的一体化业务平台，实现高级应用功能的专业化和实用化。
（3）保护控制设备具备自检及自诊断功能，支持SV 数据异常、SV 链路中断、GOOSE 数据异常、GOOSE 链路中断、装置内部温度、光功率、装置自检信息等设备状态监测信息上送。
1.2.3 土建系统
（1）站内主要生产建筑物采用钢结构。
（2）变电站围墙、电缆沟、防火墙等构筑物，采用装配式，最大程度实现工厂内规模生产、现场直接装配。
2 新一代智能变电站关键技术的应用
2.1预制仓式设备的应用
系统高度集成是新一代智能变电站设计的原则之一，预制仓式设备按电气功能模块化设置，智能组件柜与开关汇控柜集成，并将线路保护、在线监测等IED就地安装于此柜，箱内接线及单体设备调试均在工厂内完成，箱内设备、箱与箱及箱与其他设备间采用标准化连接，实现 即插即用。预制仓式设备最大程度实现工厂内规模生产，集成调试，采用标准化定型，提高工艺水平，推進现场机械化施工，减少劳动力投入，降低现场安全风险，提高工程质量。
2.2隔离式断路器的应用
隔离式断路器可实现隔离开关、互感器、断路器的一体化制造，通过一二次设备高度集成，实现功能组合。由于隔离式断路器兼具隔离开关功能，本变电站取消线路侧隔离开关，简化变电站接线，减少了变电站设备基础及相应的土建施工量，减少了设备种类及数量，缩短了设备安装调试时间。隔离式断路器和GIS母线均由厂家在工程制造完成，现场仅需完成简单组装，提高了工厂化程度，为装配式变电站的实现提供了坚实基础。
2.3气体绝缘母线的应用
气体绝缘母线即GIS设备的封闭绝缘母线，其具有结构紧凑、体积小、防护等级高、使用寿命长、免维护等优点，将气体绝缘母线应用于新一代智能变电站的110kV母线，由于其封闭绝缘性能，可以不考虑带电距离，同时由于其免维护性可简化主接线形式，达到缩小变电站占地面积的目的。
2.4充气式开关柜的应用
中压气体绝缘金属封闭开关设备，简称充气柜，是将10kV开关柜的断路器、隔离、接地开关及其导电连接等带电元器件全部封闭在密封的气箱内，内充SF6或其他绝缘气体，与气箱外的元器件和电缆的电气连接，不同柜子间的连接采用硅橡胶界面绝缘的插拔连接方式，并通过屏蔽外层接地。充气柜的绝缘性能、导电性能等不受海拔和污染等外部环境的影响，既提高了设备的使用可靠性、人身安全性，又减少了设备的维护工作量或免维护。满足供电系统高可靠性、小型化和免维护的要求。
2.5层次化保护的应用
构建就地、站域、广域三级的层次化保护控制体系，通过分布、协同的功能配置，提升继电保护性能和系统安全稳定运行能力。就地级保护以间隔为单位进行配置，配置功能完整的主、后备保护，面向单个被保护对象，利用被保护对象自身信息独立决策，实现可靠、快速地切除故障。其保护功能的实现不受站域保护控制系统和广域保护控制系统的影响。
站域保护控制装置面对变电站，在不增加硬件的前提下，综合利用多间隔的电气量、开关量信息来判断故 障位 置，实 现 故 障 点 快 速、准确、可靠隔离，实现元件后备保护、备自投、低频低压减载及低压侧简易母线保护等新功能。同时站域保护可作为广域保护子站，为广域保护上送本变电站信息，接受、转发广域保护主站发出的控制命令。
广域级面向区域内各个变电站，利用站内综合信息及跨站、跨对象信息，统一判断决策，实现相关保护、安稳控制等功能。
层次化保护控制体系使得全站保护性能有效提升，有利于设备的安全运行，系统结构图如图所示。
3结语
随着变电技术的发展，各种新技术新设备在智能变电站得到广泛应用，尤其是在新一代智能变电站，智能化水平进一步提高。新一代智能变电站以"系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体"为目标，促进了一二次设备的功能集成，带动了智能变电站设计和建设的进步，从综合效益看，新一代智能站将成为以后智能变电站建设的趋势。
参考文献
[1]2014年新一代智能变电站扩大示范工程技术要求的通知（国家电网智能〔2014〕867号）
[2] 宋璇坤，沈江，李敬如，等. 新一代智能变电站概念设计[J]. 电力建设，2013，34（6）：11-15.
[3]宋璇坤，李颖超，李军，等. 新一代智能变电站层次化保护系统[J]. 电力建设，2013，34（7）：24-29.
作者简介：李军宏（1981.9-），男，宁夏固原人，东北电力大学工学学士，工程师，单位：国网银川供电公司，研究方向：电力工程项目管理
关键词：新一代智能变电站； 预制仓式设备；隔离式断路器；气体绝缘开关；层次化保护；
0引言
近年来，国家电网公司在电网的发展方式上，提出建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网，实现电网的信息化、数字化、自动化、互动化，在供电安全、可靠和优质的基础上，进一步实现清洁、高效、互动的目标。智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑，自 2011 年以来，国家电网公司智能变电站建设推广进入快速发展时期，在原理研究、设备研制、设计优化、标准制定等方面取得了许多创新成果。智能变电站虽然在设备、建设与运维管理方面取得了较大进展，但由于系统较多、功能分散，智能变电站建设理念、技术创新、专业管理等方面仍有待于进一步解决。随着电网发展方式转变、管理模式创新发展、科学技术进步，在智能变电站推广建设的基础上，为支撑三集五大建设，国网公司对智能变电站的发展提出了新的要求，进一步推进新一代智能变电站建设。新一代智能变电站以“系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体”为目标，着力探索前沿技术，推动智能变电站的创新发展。
宁夏银川市新平110kV变电站工程作为国家电网公司新一代智能变电站试点工程之一，在吸收现有智能变电站工程设计、建设及运行等经验的基础上，按照新一代智能变电站方案设计，进一步梳理、整合智能变电站功能需求，探索技术研究和发展路线。
1 宁夏新平110 kV变电站的基本情况
1.1建设规模
新平110kV 变电站位于宁夏回族自治区银川市贺兰县县城内，为银川市的重要枢纽变电站，设计规模为 110/10 kV 两级电压全户内变电站，终期安装 3 台容量为 50 MVA 的主变压器，本期安装 2 台。110kV 远景出线4 回，本期2 回，采用单母线分段接线；10kV 远景出线36 回，拟采用单母线分段接线，本期24回，采用单母线分段接线。
1.2主要设计原则及特点
新平110kV新一代智能变电站按照2014年新一代智能变电站扩大示范工程技术要求进行设计，以系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体为目标。主要设计原则及特点如下：
1.2.1 电气一次系统
（1）主变压器选用集成式智能变压器，智能组件、传感器和变压器本体高度集成，取消独立的智能汇控柜，与本体端子箱集成，同时兼顾结构紧凑，损耗噪声低的要求，采用三相双线圈、自冷、有载调压变压器。
（2）110kV选用小型化GIS 设备，母线设备选用三相共箱式绝缘管母，线路侧配置带电显示装置，取消线路侧隔离开关，110kVGIS内置电子式电流电压互感器。（3）10kV 主变进线、分段优先选用额定电流3150A 的大电流柜，10kV 主变进线采用电子式互感器。贸易结算点，配置常规互感器。无功补偿装置采用智能成套装置。
1.2.2 电气二次系统
（1）二次系统的设计遵循设备集成、网络优化、功能整合、组柜布置优化的原则，并遵循模块化建设理念，符合易扩展、易升级、易改造、易维护的工业化应用要求。
（2）站内采用层次化保护控制系统，包括就地级保护，多功能测控装置，站控保护控制系统及一体化监控系统。构建基于一体化监控系统的一体化业务平台，实现高级应用功能的专业化和实用化。
（3）保护控制设备具备自检及自诊断功能，支持SV 数据异常、SV 链路中断、GOOSE 数据异常、GOOSE 链路中断、装置内部温度、光功率、装置自检信息等设备状态监测信息上送。
1.2.3 土建系统
（1）站内主要生产建筑物采用钢结构。
（2）变电站围墙、电缆沟、防火墙等构筑物，采用装配式，最大程度实现工厂内规模生产、现场直接装配。
2 新一代智能变电站关键技术的应用
2.1预制仓式设备的应用
系统高度集成是新一代智能变电站设计的原则之一，预制仓式设备按电气功能模块化设置，智能组件柜与开关汇控柜集成，并将线路保护、在线监测等IED就地安装于此柜，箱内接线及单体设备调试均在工厂内完成，箱内设备、箱与箱及箱与其他设备间采用标准化连接，实现 即插即用。预制仓式设备最大程度实现工厂内规模生产，集成调试，采用标准化定型，提高工艺水平，推進现场机械化施工，减少劳动力投入，降低现场安全风险，提高工程质量。
2.2隔离式断路器的应用
隔离式断路器可实现隔离开关、互感器、断路器的一体化制造，通过一二次设备高度集成，实现功能组合。由于隔离式断路器兼具隔离开关功能，本变电站取消线路侧隔离开关，简化变电站接线，减少了变电站设备基础及相应的土建施工量，减少了设备种类及数量，缩短了设备安装调试时间。隔离式断路器和GIS母线均由厂家在工程制造完成，现场仅需完成简单组装，提高了工厂化程度，为装配式变电站的实现提供了坚实基础。
2.3气体绝缘母线的应用
气体绝缘母线即GIS设备的封闭绝缘母线，其具有结构紧凑、体积小、防护等级高、使用寿命长、免维护等优点，将气体绝缘母线应用于新一代智能变电站的110kV母线，由于其封闭绝缘性能，可以不考虑带电距离，同时由于其免维护性可简化主接线形式，达到缩小变电站占地面积的目的。
2.4充气式开关柜的应用
中压气体绝缘金属封闭开关设备，简称充气柜，是将10kV开关柜的断路器、隔离、接地开关及其导电连接等带电元器件全部封闭在密封的气箱内，内充SF6或其他绝缘气体，与气箱外的元器件和电缆的电气连接，不同柜子间的连接采用硅橡胶界面绝缘的插拔连接方式，并通过屏蔽外层接地。充气柜的绝缘性能、导电性能等不受海拔和污染等外部环境的影响，既提高了设备的使用可靠性、人身安全性，又减少了设备的维护工作量或免维护。满足供电系统高可靠性、小型化和免维护的要求。
2.5层次化保护的应用
构建就地、站域、广域三级的层次化保护控制体系，通过分布、协同的功能配置，提升继电保护性能和系统安全稳定运行能力。就地级保护以间隔为单位进行配置，配置功能完整的主、后备保护，面向单个被保护对象，利用被保护对象自身信息独立决策，实现可靠、快速地切除故障。其保护功能的实现不受站域保护控制系统和广域保护控制系统的影响。
站域保护控制装置面对变电站，在不增加硬件的前提下，综合利用多间隔的电气量、开关量信息来判断故 障位 置，实 现 故 障 点 快 速、准确、可靠隔离，实现元件后备保护、备自投、低频低压减载及低压侧简易母线保护等新功能。同时站域保护可作为广域保护子站，为广域保护上送本变电站信息，接受、转发广域保护主站发出的控制命令。
广域级面向区域内各个变电站，利用站内综合信息及跨站、跨对象信息，统一判断决策，实现相关保护、安稳控制等功能。
层次化保护控制体系使得全站保护性能有效提升，有利于设备的安全运行，系统结构图如图所示。
3结语
随着变电技术的发展，各种新技术新设备在智能变电站得到广泛应用，尤其是在新一代智能变电站，智能化水平进一步提高。新一代智能变电站以"系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保、支撑调控一体"为目标，促进了一二次设备的功能集成，带动了智能变电站设计和建设的进步，从综合效益看，新一代智能站将成为以后智能变电站建设的趋势。
参考文献
[1]2014年新一代智能变电站扩大示范工程技术要求的通知（国家电网智能〔2014〕867号）
[2] 宋璇坤，沈江，李敬如，等. 新一代智能变电站概念设计[J]. 电力建设，2013，34（6）：11-15.
[3]宋璇坤，李颖超，李军，等. 新一代智能变电站层次化保护系统[J]. 电力建设，2013，34（7）：24-29.
作者简介：李军宏（1981.9-），男，宁夏固原人，东北电力大学工学学士，工程师，单位：国网银川供电公司，研究方向：电力工程项目管理