220 千伏智能变电站技术改造工程实施方案研究

智能变电站是电网向数字化、网络化、智能化发展的产物，是我国电网继电保护发展的方向。智能变电站在电力系统中有着特殊的地位，它是电网自动化、信息化、智能化的基础和前提，在电力系统中起着至关重要的作用。随着国家电网公司“三型两网”建设规划的实施和“两化”融合工作的深入开展，在保证电网安全稳定运行的基础上，为提高供电可靠性，满足用户对电能质量和可靠性要求不断提高的需求，需要对部分220 kV 变电站进行技术改造。

一、改造内容

本次技术改造工程主要包括以下几个方面：

（一）设备升级

1. 智能设备升级

（1）合并单元采用模块化设计，具有网络接口、智能功能、数字时钟同步及二次设备信息接口。

（2）智能终端包括网络报文采集模块、逻辑节点模块和智能决策模块。智能终端具有与网络通信的功能，通过网络将变电站中的模拟量及开关量实时上传到后台信息管理系统，对变电站设备进行在线监视和控制。

（3）合并单元及智能终端集成的系统二次设备：包括合并单元及智能终端集成的系统二次设备。合并单元和智能终端集成的系统二次设备由智能变电站主站系统统一进行监控和管理，其运行状态及故障信息应能实时传递到监控中心，便于实现远程控制、状态检修、在线监视、故障报警等功能。

（二）自动化系统改造

主要包括以下内容：

1. 对主变、断路器等二次设备进行全面升级改造，将传统二次设备更换为智能化设备；

2. 新建间隔层和站控层设备，并对保护测控装置、智能终端等二次设备进行升级改造；

3. 新建全站监控系统，改造全站监控系统通信网络；

4. 建设智能辅助决策系统，实现智能辅助决策功能，提高变电站安全稳定运行水平；

5. 完成新建间隔层、站控层及通信网络等的调试工作，并验收合格。

改造内容较多，其中一些需要与新设备结合使用。例如，由于新一代保护测控装置已经开始推广应用，因此需要结合新一代保护测控装置进行改造。

（三）通信系统升级

1. 智能变电站通信系统主要包含实时通信系统（IED）、网络通信系统（SNCC）和过程通信系统（PSCD）。本次改造的 220 kV 智能变电站均为 IED⁺ SNCC+ PSCD 方式。

2. 现场通信系统设备为：IED ：交换机 1 台，汇聚交换机 2 台，光传输设备1 台；

3. 通信系统改造涉及的 220 kV 变电站的合并单元、智能终端及合并单元的采样值数据的报文格式统一为：IEC 6 1850-9-2 协议报文。

（四）智能化辅助系统建设

1. 综合自动化系统改造：对常规站控层设备、过程层设备进行改造，提高其自动化水平。新增保护测控一体化装置升级改造，新建间隔层设备、合并单元、智能终端等；新增电子式互感器、电流/ 电压互感器、光纤通道等。

2. 高压试验系统改造：对220 kV 线路保护、变压器保护等设备进行改造，对主变保护、35 kV 线路保护等设备进行改造。

3. 智能运维系统建设：新增在线监测装置，完善站内通信系统和站控层网络安全防护。

二、实施步骤

（一）前期准备

1. 制定智能变电站技术改造工程项目实施方案，明确工作目标和措施，编制投资估算表、进度安排表。

2. 开展智能变电站技术改造工程可行性研究，论证工程建设的必要性和可行性。

3. 开展智能变电站技术改造工程方案设计，提出各设备改造的主要内容和技术路线。

4. 编制智能变电站技术改造工程施工方案，对各设备的施工工艺和技术要求进行明确。

5. 开展智能变电站技术改造工程物资准备工作，包括设备采购、运输、保管、安装及调试等工作。

6. 编制智能变电站技术改造工程施工安全、质量、进度控制文件和详细的施工方案，并经专家评审通过后实施。

（二）设备采购与验收

220 kV 变电站技术改造工程建设过程中，要按照智能变电站的总体技术要求，对设备进行采购与验收。同时，根据电网发展需要，对 220 kV 变电站技术改造工程所需的其他设备及材料进行采购与验收。按照改造方案，采购所需设备，并进行严格的验收和测试。

（三）施工改造

施工改造是指按照方案要求，对已投运的智能变电站进行智能化升级改造，

并以新投运智能设备替换原智能设备。施工改造按照以下步骤进行：

1. 制定方案，落实责任。根据现场实际情况制定智能变电站技术改造方案，明确目标任务、工程进度、安全措施等内容，并明确责任部门和责任人。

2. 现场实施，稳步推进。在方案确定的目标任务基础上，按照施工工期进行安排部署，有序推进各项工作。

3. 完成验收，总结评估。组织相关人员对已投运的智能变电站进行验收、总结评估工作。

4. 经验推广，全面推广。组织对已投运的智能变电站进行经验推广，总结经验，进一步提升改造水平。

（四）调试与验收

1.工程调试。变电运维检修部负责调试工作，主要内容包括：工程组织管理，设备技术状况检查、试验，保护装置调试，远方 / 就地控制功能调试，继电保护和安全自动装置性能测试，站内通信系统测试等。

2. 工程验收。变电运维检修部负责工程验收工作，主要内容包括：工程验收计划组织与实施、竣工资料整理、竣工图纸审查、现场查勘、质量监督和中间验收、竣工资料汇总及移交等。

3. 设备移交。变电运维检修部负责设备的移交工作，主要内容包括：设备清单审核，工程质量监督和中间验收，设备技术性能检查及交接试验，竣工资料整理，现场查勘和设备移交等。

（五）后期维护

1. 根据工程实际进展情况，按照工程管理规定，建立健全工程质量管理体系。施工单位要制定智能变电站施工规范、作业指导书，明确职责分工，建立健全工作责任制和责任追究制度。

2. 智能变电站设备的验收应严格按照《智能变电站技术标准》《智能变电站建设导则》和《智能变电站验收规范》等相关技术标准进行。

3. 按照“谁验收、谁负责”的原则，工程实施单位、施工单位应对智能变电站设备的功能、性能进行全面检查。同时，应在变电站投入使用前，对相关设备进行全面检测。

4. 运行人员应及时对智能站设备进行日常巡视和定期检修，发现问题及时处理。

三、技术保障

（一）技术团队：组建专业的技术团队，负责改造工程的实施和维护。

（二）培训与指导：对技术团队进行培训和指导，提高其技术水平和操作能力。

（三）合作与咨询：与专业的技术机构合作，解决改造过程中遇到的技术难题。

四、安全与质量控制

（一）安全管理：制定严格的安全管理制度，确保改造过程中的安全。

（二）质量控制：对改造过程中的各个环节进行严格的质量控制，确保改造质量。

（三）监督检查：对改造过程进行监督检查，确保改造工程按照计划进行。

结论：

本次 220kv 智能变电站技术改造工程旨在提高电网的智能化水平，提升供电质量和效率。通过设备升级、自动化系统改造、通信系统升级和智能化辅助系统建设等措施，实现变电站的智能化升级。在实施过程中，我们将注重技术保障、安全与质量控制，确保改造工程的顺利进行。展望未来，我们将继续优化智能变电站的技术方案，提高电网的智能化水平，为电力行业的发展做出更大的贡献。

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