对GIS站设计方案的探究

韦丽霞

摘 要：通过研究自1990年之后，我国电力GIS站的设计方案的探究，文章首先介绍了变电站发展历程，并且对GIS站的典型设计方案进行了总结描述，以便能更好的理解和使用GIS站的典型设计。

关键词：GIS站的；智能变电站；设计方案

国家智能电网主要由GIS站的组成。它作为电网的组成部分之一，从源头上延伸到数据采集和输电网的重要节点。GIS站的建设标准和设备规范的统一，是输变电工程的设计开展目的。节约成本，提高运营利润，大力提高工作效率。

1 智能电网和GIS站的发展历程

1.1 人们对“智能电网”这一代名词的最早接触，来源于2004年美国巴特尔的研究，然后在这之后的两年，美国马里兰公司将建设智能电网纳入自己公司的发展规划目标，构建智能电网可以使千万家庭用户形成统一整体参与互动，实时了解电价，让智能电网合理安排，同年，美国科罗拉多博尔德市成为该国第一个成功构建智能电网的城市，对可靠性供电进行完美诠释。

1.2 随着我国人民日益增长的物质文化需要，电力的使用供不应求，不仅浪费现象严重，也凸显了越来越多的用电问题。电力需求加大，已经无法弥补这一缺失。经过科学技术的引进和我国自主开发人员的研究，我们发现构建智能变电站可以有效解决大容量能量传输或远距离能量传输的问题，但美中不足的是当今社会可靠性低的供电手段和相对薄弱的网架设计结果未能将新能源有效利用。

1.3 国际电工委员会于2004年发表了当今面向未来发展的变电站通讯网络标准—IEC61850，随后SIME、ABB、GE等公司也都接二连三的开展了智能变电站的开发与研讨，并将示范工程逐步建立。世界上的大多数国家，都已将智能变电站投产，并且从实验室的研究搬到生活中去，是国家电网的坚固构架。我国智能变电站也走到人们生活中，一大部分的变电站已经在电网中平稳的运行维护，例如，220kv青岛午山变电站和220kv江苏西泾变电站，国家也大力支持GIS站的发展建设，为其投入相当客观的资产，由此可见，变电站的发展壮大有利可观。

2 GIS站方案设计

我们始终遵循《变电站技术导则》，所以需要采用先进可靠技术手段，这其中包括传感器的使用，通信技术、控制和智能等，把标准、规范、有序的一次设备参数作为信息平台的基础，提高变电可靠性。

2.1 设计原则

2.1.1 首先，GIS站原则上必须安全可靠，有安全保障，在认知各种技术、设备风险的情况下，先充分考虑其安全性和运行步骤，合理化的由低压到高压进行试点应用，并且逐步推广，尽量避免运行风险，将智能变电站的构建平稳实施，从而高效、安全、稳定的运行GIS站。

2.1.2 合理采用GIS站所需设备，保障其安全高效运行，方便维护。

2.1.3 设备需结构紧凑，功能完善，接口采用国际标准，不漏电，可塑性强。

2.1.4 GIS站的电力能源运输过程中，应当大力减少电力能源不必要的损失，一次设备设计需要复合智能化需求，将数字化大力实现，降低传输过程中的误差。

2.1.5 二次网络建设仍需保障可靠安全的原则。必要时可采用备份，并且将双以太网通讯技术大力应用。

2.1.6 智能变电站的建设，要符合当地实际情况，地理位置，工作环境，位置结构，土壤酸碱度等都要仔细考虑。

2.2 智能变电站构建实施

2.2.1 确定主变压器台数以及MVA参数，由工程技术人员绘图进行研究探讨。

2.2.2 确定各种接线参数设定，保证接口良好，不漏电，不浪费，以免产生火灾事故等重大安全问题。

2.2.3 完成一次系统二次系统配备。

2.2.4 制定实施构建计划表，安排相关工作人员实时监控，合理构建智能变电站。

2.2.5 在原则上满足前期工作准备和工程建设规模的前提下，完成体工程设计，如果不能满足要求，应将各个模块重新分配，以满足构建要求。

2.2.6 GIS站除了智能化的基础之上，还应该合理架构进出线，这样能够有效减少智能变电站的架构数量，使总体布局变得更加简洁大气，更加美观。

2.2.7 需进行工程试验，测算线路最大运输容量，如果不能达到运输电量的要求，应该从源头把关，及时调整GIS站的设备参数和设备类型，合理计算经费，节约开支。

2.3 GIS站设计方案明细

2.3.1 保证监控系统和保信子站的结合，将通讯建模标准和自动化系统集成功能统一的基础上，完美建立一次设备和二次设备的关联关系，具体分析数据模型，将数据强化保护，并且能为故障信息统一管理。

2.3.2 接口方式至关重要，数据模型必须具有唯一性，前台和后台的数据处理，警告数据都应及时传送到工作人员处，以便更加方便快速的了解设备是否正常运行。

2.4 GIS站设计方案其他问题

2.4.1 接线过程复杂繁琐，网络结构杂乱无章这是不可行的，GIS站的架构过程中，要尽量避免这类问题的产生，以免给故障发生时，无法检测故障点带来不必要的麻烦。

2.4.2 当今GIS站的架构设备种类繁多，我们已经无法装备到由同一厂家生产的设备，在组件智能变电站系统时，需要增加许多中转，给调试和维护人员带来新的工作量，如果中转关节过于复杂，便会深深地影响结果的准确性，设备故障发生时，我们不能及时判断具体是哪个节点发生问题，所以尽量满足设备的统一，以免延误故障处理。

2.4.3 在GIS站结构中，二次电缆的使用会影响系统的准确性，无法对电缆是否连接准确进行实时监控，严重还可导致异常报警，并且无法排除，所以要经常检查二次电缆的使用情况，对设备定期检查维修，保持电缆回路的可靠性。

2.4.4 由于GIS站架构设计的过程中，电压计算的细小误差，再加上设备重复的问题，就会出现“失之毫厘，差之千里”的现象，极大的影响了设备的可靠性。智能变电站的系统各个相对独立却又密不可分，一般包括保护系统，计量系统，测控系统，录波系统，远动系统等，在电流采样的过程中，由上述装置分工工作，另外如果接口不规范，还会产生智能设备缺乏互操作性。所以设备的可靠性，也会必然下降。

3 结语

当今社会，国家智能电网主要由GIS站组成。它作为智能电网的组成部分之一，从源头上延伸到数据采集和输电网的重要节点。我国变电站未来的发展方向就是智能变电站，它既能作为智能电网的基础，又能作为我国变电站的未来发展趋势。GIS站的延伸设计，永远都是我国大力发展电力研究设计的不懈追求。

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