智能变电站设计规范-电气部分主要技术原则解读

1、15规范结构4主要工作过程编制背景16规范主要内容介绍3与其他标准的关系2主要原则和思路n 标准名称2一、编 制 背 景330kV750kV智能变电站设计规范110（66）kV220kV智能变电站设计规范n 编制的必要性一、编 制 背 景 环境压力 充足的供应 购买能力 安全可靠 高效利用外部挑战 竞争性 可持续发展性 供电安全性供电标准 智能站建设积累大量的设计及运行成果和经验 智能化二次设备日趋成熟 一次设备智能化不断发展技术条件3现行变电站设计规范未涉及智能变电站部分内容，不能适应智能变电站建设要求。统一国内智能变电站设计规定，使得设计工作有章可循。n与传统变电站比较一、编 制 背 景4

2、传统变电站站控层站控层设备由带数据库的计算机、操作员工作站、远方通信接口等组成。间隔层间隔层主要包括变电站的保护、测控、计量等二次设备。特点网络。监控系统由站控层、间隔层两层网络构成。未统一建模，采用多种规约，变电站存在监控、保护、PMU等多个网络。设备。互感器、一次设备通过常规控制电缆硬接线方式，实现与间隔层设备互感器模拟量、开关量的信息交换。标准不统一：5n与传统变电站比较一、编 制 背 景智能变电站1.实现形式主要基于“数字化变电站”2. 高级应用、一体化智能设备应用、在线监测应用、二次设备的一体化应用。设备高度集成。内涵。变电站内数据采集、传输、控制等过程全实现了数字化，并具有支撑智能

3、电网要求的变电站。3.智能变电站是面向智能电网的需求，注重坚强、安全、可靠、集成、高级互动功能。高级应用在线监测站控层间隔层过程层智能辅助系统6一、编 制 背 景二、编制主要原则（1）在调研、总结国内110(66)kV750kV智能变电站的设计、施工和运行经验的基础上,总结提炼智能变电站试点建设成果，吸收最新科研成果，梳理、细化智能变电站设计相关技术要求，形成“安全可靠、成熟适用、经济合理”的变电站智能化技术原则和要求。（2）贯彻国家的基本建设方针和技术经济政策，执行国家的有关法律、法规、标准和规范，达到安全可靠、先进适用、经济合理、资源节约、环境友好的目标。（3）查阅与智能变电站设计有关的最

4、新标准、资料和信息，结合我国国情，将具有国际先进水平的内容补充到本规范的有关条文之中，使其与国际水平接轨。7一、编 制 背 景二、编制主要原则（4）研究、补充相关的规程规范内容，使其保持与现行相关标准之间的协调。（5）编写格式：按照工程建设标准编写规定2008182号执行。（6）编写的章节内容及深度要求：章节的结构按照完整考虑，编写的重点侧重于变电站的智能化部分。（7）在编制标准具体内容前，需完成智能变电站应用的技术调研报告，针对目前国网、南网已经设计或实施的典型站点按照规定的章节内容编制调研报告，并反映在工程实施中存在的问题、前瞻技术点。（8）针对标准编制中涉及到的重要的技术环节（如：电子式

5、互感器、二次设备优化集成等）需开展专题报告研究。8一、编 制 背 景三、与其它标准的关系（1）本标准内容是在现行标准、规范基础上对智能变电站设计的相关规定，重点针对变电站智能化部分的设计内容。常规部分设计内容的相关规定可直接引用现行标准、规范。（2）本标准应遵循现行标准、规范的相关规定，应与目前在编的其他智能变电站国家标准在技术原则上相呼应。（如：智能变电站技术导则等）（3）本标准在具体内容可有选择地吸收现有智能变电站行业标准、企业标准中相关内容。（如：国家电网公司智能变电站企业标准、南方电网公司3C绿色变电站企业标准等）9一、编 制 背 景四、主要工作过程2013.082013.10，编制工

6、作启动、完成了标准编制大纲内容的评审、形成了章节目录、内容要求、编写原则、责任分工及时间节点；2013.112014.01，完成了调研及调研报告的编制；2014.022014.05 ，完成了专题报告的编制；2014.062014.09，完成了设计规范初稿及内审；2014.09 2014.10，完成了征求意见稿及内审；2014.102014.11，征求意见；2014.11，意见整理，修改完成了送审稿；10一、编 制 背 景五、规范的结构 本规范主要结构如下： 1前言 2目次 3正文包括(9章)：总则、术语、站址选择和站区布置、电气一次、二次部分、土建部分、消防、节能和环保、劳动安全和职业卫生 4

7、附录A 重点规范了智能设备、电子互感器、设备状态监测、变电站自动化系统、二次设备组柜、二次设备布置、光/电缆选择、防雷接地和抗干扰、变电站总布置、土建与建筑物、辅助设施功能、高级功能等的相关技术原则和要求。11n总则-适用范围 （1）330kV750kV智能变电站设计规范本规范适用于交流电压为330kV750kV智能变电站（开关站）新建工程。 （2）110(66)kV220kV智能变电站设计规范 本规范适用于交流电压为110（66）kV220kV智能变电站（开关站）新建工程。六、规范主要内容介绍12n总则-智能变电站的技术特征六、规范主要内容介绍 智能变电站应具有信息采集数字化、通信平台网络化

8、、信息共享标准化、系统功能集成化、结构设计紧凑化、高压设备智能化和运行状态可视化等技术特征。13n术语六、规范主要内容介绍 本智能变电站设计规范中共计增加了9条术语名词。，补充了智能变电站所涉及的主要专业术语及其解释。 变电站自动化系统substation automation system；SAS 运行、保护和监视控制变电站一次系统的系统，实现变电站内自动化，包括智能电子设备和通信网络设施。 集成装置 integrated device 按照一定的整合原则，如按照被控对象、输入数据质量需求或控制策略优化等原则，将常规不同IED设备所承载的不同功能进行整合而成的一个或几个IED构成的系统，以期

9、达到简化二次设备配置、减少信息重复采集、优化控制策略的目的。14n术语六、规范主要内容介绍 预制光缆 prefabricated optic cable 光缆经过工厂预处理后，在光缆的一端或两端根据需要连接各种类型的光纤连接器，可实现预制端在施工现场的无熔接接续点的连接或直连。 智能控制柜 smart control cabinet智能组件用柜体，为智能组件各IED、网络通信设备等提供防尘、防雨、防盐雾、防电磁骚扰等的防护及智能组件的电源、电气接口、并提供温、温度控制、照明等设施，保证智能组件的安全运行。154 电气一次六、规范主要内容介绍4.2.54.2.8 一次设备状态监测的配置原则一次设

10、备的主要监测范围为主变压器、高压电抗器、组合电器（GIS和HGIS）、柱式断路器和避雷器。4.2.9 互感器的选择原则 高、中压侧可采用电子式互感器，也可采用常规电磁式互感器。 低压侧可采用常规电磁式互感器，也可采用电子式互感器。 电子式互感器可为独立设备，也可集成于其它高压设备。164 电气一次六、规范主要内容介绍4.7 光、电缆选择及敷设 重点规定了光缆的敷设方式及注意事项，如光缆的常用芯数、预制电缆的采用等。330kV750kV智能变电站设计规范除了站内的部分外，还规定了站间通信电缆的部分110（66）kV220kV智能变电站设计规范则只包含了站内的部分。175 二次系统六、规范主要内容

11、介绍5.1继电保护及安全自动装置5.2调度自动化5.3通信5.4变电站自动化系统5.5直流系统及不间断电源5.6时间同步系统5.7辅助控制系统5.8二次设备布置及组柜5.9互感器二次参数要求智能变电站设计规范的核心内容185 二次系统六、规范主要内容介绍5.1继电保护及安全自动装置 5.1.1 继电保护和安全自动装置的设计应符合国家现行标准继电保护和安全自动装置技术规程GB/T 14285、电力系统安全稳定导则DL 755的有关规定。 双母线接线时母联（分段）断路器保护的配置原则，结合智能变电站过程层网络按双套配置，为确保两套网络的独立性，母联（分段）保护可双重化配置。195 二次系统六、规范

12、主要内容介绍5.1继电保护及安全自动装置 5.1.3 双重化配置的继电保护及安全自动装置的输入、输出、网络及供电电源等各环节应完全独立。双重化配置的两套保护装置及其相关设备（互感器绕组、跳闸线圈、合并单元、智能终端、过程层网络设备、保护通道、直流电源等）均应遵循相互独立的原则，当一套设备异常或退出时不应影响另一套设备的运行。 5.1.4 变电站二次设备实现信息采集传输数字化，为二次设备集成创造了条件，成为技术发展的方向，在满足相关技术要求下，110kV及以下电压等级宜采用集成装置，可逐步集成测控、计量、录波等功能。205 二次系统六、规范主要内容介绍5.2 调度自动化 5.2.1 调度自动化设

13、计应符合现行行业标准电力系统调度自动化设计技术规程DL/T5003和地区电网调度自动化设计技术规程DL/T 5002的有关规定。 5.2.4 电能表计宜采用数字量接口，通过网络或点对点采样。贸易结算用关口计量点电能表计可采用模拟量接口，宜采用独立表计。215 二次系统六、规范主要内容介绍5.2 调度自动化 5.2.5 相量测量装置应单套配置，宜采用网络采样，相量测量装置可采用集成装置。 5.2.6 电能质量监测装置宜采用数字量采样，采样率应满足电能质量监测精度要求。225 二次系统六、规范主要内容介绍5.3 通信 5.3.1 系统通信及站内通信设计应符合现行行业标准220kV500kV变电站通

14、信设计技术规定DL/T 5225的有关规定。 5.3.5 变电站通信电源可纳入站用交直流电源系统统一实现，通信设备通过直流变换电源(DC/DC)装置与站内直流电源共享蓄电池组；也可独立配置通信电源系统，包括两组蓄电池、两套高频开关电源及两套直流分配屏等，容量根据具体工程计算配置。235 二次系统六、规范主要内容介绍5.4 变电站自动化系统-智能站的核心5.4.1 变电站自动化系统应符合现行国家标准智能变电站技术导则GB/T 30155的有关规定，应采用现行行业标准变电站通信网络和系统DL/T 860规定的通信标准。5.4.2 变电站自动化系统宜按逻辑功能划分为过程层、间隔层和站控层，各逻辑功能

15、由相关物理设备实现，单一物理设备可实现多个逻辑功能。5.4.3 变电站自动化系统设计应符合现行行业标准220kV500kV变电所计算机监控系统设计技术规程DL/T 5149的有关规定。5.4.4 变电站自动化系统应具备数据采集、运行监视、操作与控制、智能告警、故障分析、源端维护、数据辨识等功能。245 二次系统六、规范主要内容介绍5.4.5本条对智能变电站自动化系统网络作了原则性规定 可靠性角度考虑，要求站控层网络、过程层网络应相对独立。从扩展性方面考虑，要求网络应方便扩展，宜采用星形网络。 要求智能变电站过程层网络宜按电压等级设置；对于220kV变电站110kV过程层网络，考虑主变保护均为双

16、套配置，因此要求主变110kV过程层网络按照双套配置；110kV线路、母联、分段、桥等保护均为单套配置，因此110kV过程层网络宜按单套配置。 对于330kV变电站110kV过程层网络，考虑主变保护为双套配置，因此要求110kV过程层网络按照双套设置，由于330kV变电站中110kV线路保护均为单套配置，因此仅要求接入其中一套网络。25255 二次系统六、规范主要内容介绍5.4.6 本条对智能变电站自动化系统设备配置作了全面概括的规定。330750kV变电站 在确保安全可靠的前提下，利用信息共享，加强功能整合，提高装置的集成度。 220kV及以上电压等级由于保护均为双重化配置，测控单套配置，因

17、此建议220kV及以上电压等级保护装置、测控装置均独立配置。在满足相关技术要求下，测控装置可逐步集成计量、相量测量等功能。265 二次系统六、规范主要内容介绍110（66）220kV变电站 220kV由于保护均为双重化配置，测控单套配置，因此建议220kV保护装置、测控装置均独立配置。在满足相关技术要求下，测控装置可逐步集成计量、相量测量等功能。 220kV断路器均具有双跳闸线圈，因此智能终端按双套配置； 对于110kV及以下电压等级断路器大多数只有一个跳闸线圈，因此智能终端按单套配置； 考虑110kV主变压器电量保护两种配置方案（一种是主变压器电量保护单套配置，主保护与后备保护分开配置；一种

18、是主变压器电量保护双套配置，每套保护包含完整的主、后备保护功能）均具有两套装置，为确保两套装置与智能终端通信的独立性，因此宜相应配置两套智能终端，也可按单套配置。275 二次系统六、规范主要内容介绍典型500kV变电站自动化系统方案285 二次系统六、规范主要内容介绍典型220kV变电站自动化系统方案295 二次系统六、规范主要内容介绍5.5 直流系统及不间断电源5.5.4通信电源宜独立配置，也可与站内直流电源整合（330750kV）。通信电源宜与站内直流电源整合（110（66）kV220kV）。5.5.5智能控制柜宜以柜为单位配置直流供电回路。当智能控制柜内同时布置有双重化配置的保护测控、合

19、并单元、智能终端、过程层交换机等装置时，宜配置双路公共直流电源。智能控制柜内各装置共用直流电源时，宜采用独立空气开关分别引接。305 二次系统六、规范主要内容介绍5.6时间同步系统5.6.3站控层设备时钟同步精度要求低（ms级），可采用SNTP网络对时，节省投资。间隔层和过程层设备时钟同步精度要求高（us级），采用IRIG-B、1pps对时方式才能满足要求。IEC 61588网络对时方式理论上满足ns级对时要求，但需要网络交换机等设备的支持。315 二次系统六、规范主要内容介绍5.7辅助控制系统5.7.1变电站应设置辅助控制系统，实现全站图像监视及安全警卫、火灾报警、消防、照明、采暖通风、环境监测等系统的智能联动控制。通过信息的统一采集处理，可实现各系统间的联动。智能辅助控制系统监控后台安全警戒门禁声光报警摄像头照明控制温度传感器湿度传感器SF6泄露传感器(可选)水浸传感器(可选)火灾探测器报警控制器手动报警器图像监视及安全警卫子系统环境监测子系统火灾报警子系统DL/T 860暖通控制给排水控制联动控制325 二次系统六、规范主要内容介绍5.8二次设备布置及组柜 当变电站