110kV变电站二次总包

北京百利四方智能电网科技有限公司是一家专业从事智能电网及辅助设备开发、研制、生产和销售的高科技产业公司，始终以“过硬的质量和优质的服务”为宗旨，公司资产雄厚，技术实力强大，吸纳了大批的专业人才，拥有一支高技术水平的研发队伍和一批资深专业工程师组成的研发团队。公司自成立以来，专注于变电站二次总包、系统解决方案及技术咨询等；主营产品包括变电站自动化系统、继电保护、电力二次安防系统、一次调频系统、变配电智能运维系统、变电站售后服务等。

图1   110kV变电站外观图

一、 变电站综合自动化系统

随着坚强的智能电网建设的工作逐步推进，电力网络覆盖的区域越来越大，输电等级越来越高，高电压等级变电站在电力网中起着及其重要的作用。随着变电站等级的提高，必须配置运行可靠、功能完备的自动化系统作为主要的监控手段，这也是保障大电网可靠运行的重要步骤。

经过多年研究、试验和不断改进完善，我公司正式推出分层分布变电站自动化系统。该系统集成了变电站监视、控制、远动、继电保护、安全自动装置、通讯等多种功能，能够应用于电力系统内各电压等级的变电站、发电厂升压站和钢铁、石化、轨道交通等行业。

该系统采用完全分层分布式体系结构，站控层设备间相互独立，采用面向对象的设计思想和高效、灵活、可靠的通信网络。该系统曾多次荣获电力系统和省市部门的各种奖励。截止目前，全国已有几千套系统在可靠运行。

图2   变电站二次设备系统图

二、 电力系统二次安防

在人们生活中，电力资源有着十分重要的作用，很大程度上便利了人们的生活，随着生活水平的提升，人们对供电质量的要求也越来越高。供电企业为专门的电力资源供应企业，以供电网络的可靠运行来满足人们的要求，电力系统二次安全防护作为保护供电网络可靠运行的重要手段，其运行安全性受到供电企业的高度重视。百利四方一直致力于电力系统二次防护工作，抵御黑客、病毒、恶意代码等通过各种形式对系统发起的恶意破坏和攻击。公司电力二次安全防护主营产品包括正反向隔离装置、防火墙、纵向加密认证装置、防入侵系统、防恶意代码系统、网络安全监测系统、安全审计系统，态势感知系统等。通过二次防护系统，供电企业可全面监控与之相关的网络设备、安全设备、服务器主机、数据库等的运行状态，采集它们的安全事件，流量信息，遵循发现、取证、溯源、研判、拓展的安全业务闭环设计，使得用户能通过产品各个功能模块完成威胁处置的全过程，从而让供电网络安全可视、可知、可控。

图3   二次安全防护解决方案框架示意图

视频监控系统

随着电力行业管理体制的改革不断深化，以及变电站综合自动化技术的进步，变电站逐步过渡到无人值守。实现无人值守的必要条件是电力部门推行建设的“四遥”系统，即遥测、遥信、遥控、遥调;主要依靠SCADA系统接收变电站回传的遥测量、遥信量，并对变电站内设备实现遥控、遥调。遥测量和遥信量反映电流、电压及设备变位信号等，直观性较差，视频监控系统能远程呈现现场图像，很好地弥补和完善“四遥”系统，行业用户称其为“遥视”，构成“五遥”。

视频监控系统主要用于安全防范、自然灾害应急等。除此之外，对变电站存在的大量常规表计和设备进行直观监视，改变了过去对表计读数和设备外观无法进行观测、比较及校验的窘境。利用“五遥”系统，使变电站实现了真正意义的无人值守，而且是安全、可靠、易于维护的，并逐步实现电力传输网的可视化监控和远程集中调度。

图4   视频监控系统图

通过变电站安防系统，管理人员在监控中心可以随时对各种设备实施控制，消除重大事故隐患; 及时处理各种意外情况，从生产设备、生产设施、环境、人员等诸多方面保证了变电站的安全生产，极大地提高了变电站的生产能力。

大力推行远程监控型变电站安全防范系统，还可以减少无人值守站巡检人员的劳动强度，弥补变电站取消运行人员而导致直观性不强的弱点，同时加强变电站的安全保卫、火情监视，以增强安全保障并提高变电站运行的自动化水平，实现真正意义上的无人值守。

火灾报警系统

变电站火灾自动报警系统设一套火灾报警控制器，布置在控制室，实现对变压器、开关室、电缆夹层等区域的消防报警及控制系统的监控，能够实现全范围内消防报警及控制系统的操作和信息共享。供方提供的火灾自动报警系统应能在变电站特定条件下可靠运行，以确保系统的正确性、稳定性。

图5   火灾报警示意图

控制器应能够实时显示火灾报警、故障、状态信息, 并能按时间顺序打印历史资料信息；探测报警区域内，任何一点出现报警，能发出声光报警信号、显示文字信息。

态势感知系统

网络安全具有很强的隐蔽性，一个技术漏洞、安全风险可能隐藏几年都发现不了，结果是“谁进来了不知道、是敌是友不知道、干了什么不知道”，长期“潜伏”在里面，一旦有事就发作了。没有意识到风险是最大的风险。面对传统安全防御体系失效的风险，态势感知能够全面感知网络安全威胁态势、洞悉网络及应用运行健康状态、通过全流量分析技术实现完整的网络攻击溯源取证，帮助安全人员采取针对性响应处置措施。

全天候全方位感知网络安全态势。知己知彼，才能百战不殆。态势感知系统具备网络空间安全持续监控能力，能够及时发现各种攻击威胁与异常；具备威胁调查分析及可视化能力，可以对威胁相关的影响范围、攻击路径、目的、手段进行快速判别，从而支撑有效的安全决策和响应；能够建立安全预警机制，来完善风险控制、应急响应和整体安全防护的水平。

图6   态势感知系统结构

三、 一次调频

目前我国大多数地区对光伏、风电等新能源采取的是大规模集中式的开发模式，每个大规模新能源开发区域都分布着数十个新能源厂站，而单个新能源厂站的装机容量都较大。由于新能源发电固有的间歇性特点，大规模新能源并网给电网运行带来了极大的挑战。为提高电网的安全稳定性以及对新能源出力调整的合理性，迫切需要新能源电站主动参与电力系统一次调频，与常规的火电和水电发电站一样，成为电网“友好型”电源，当系统故障或紧急事故发生时，参与系统一次调频协助系统快速进行功率平衡调节以便尽快使系统进入稳定状态。

公司现有新能源电站一次调频CSE2000系统，主要包含核心服务器HPH-3200、监控服务器HPH-3100、并网监测模块HPH-500、以及专用通信管理模块HP-300等设备，组屏安装，部署于新能源（风电场、光伏发电站）场站，使其在并网点具备参与电网频率快速调整能力。

图7   一次调频系统分析图谱

四、 预制舱模块化解决方案    

为进一步提高变电站建设质量与效率，近年来，变电站建设以“标准化设计、工厂化加工、模块化建设”为核心理念，实现建设方式从传统的“量体裁衣”向“成衣定制”转变。国家电网公司在2013年至2014年进行了标准配送式变电站、新一代智能站的试点建设工作；2016年在模块化建设试点成果基础上，在10kV~110kV电压等级全面推广应用智能变电站模块化建设技术。预制舱式二次组合设备是变电站模块化建设技术的核心实现手段，特别适用于户外GIS和户外AIS站。预制舱式二次组合设备由预制设备舱体、二次设备屏柜、舱体辅助设施等组成，在工厂内完成制作、组装、配线、调试等工作，以箱房形式整体运输至工程现场，就地安装于基础上。预制设备舱体（简称“预制舱”）一般采用钢结构箱房，舱内根据需要配置消防、安防、暖通、照明、通信、智能辅助控制系统、集中配线架等辅助设施，其环境应满足变电站二次设备运行条件及变电站运行调试人员现场作业要求。

图8   某变电站现场二次预制舱舱内布局图

新能源领域的应用：   

在国家电网公司新一代智能变电站、标准配送式变电站基础上拓展了新能源变电站领域的应用，预制舱舱体可以容纳一次设备，尺寸最大宽度为5.6m，长度12.3米。

图9   新能源变电站预制舱图

五、 配电室智能监控运维系统

百利四方配电运维管理系统以用户需求为中心，聚焦设备服务，支持广泛设备接入，借助云计算、大数据技术，为综合能效、智慧用电、公共事业、分布式发电等各行业设备与运行多维度一体化管理，提供快速安全接入服务。配电运维管理系统将云计算、物联网、大数据与“互联网+”服务理念相结合，打造百利四方配电智能运维云平台及电力物联网解决方案等核心产品，以“线上+线下”有机结合的方式，为电力终端用户提供托管式配电智能运维、能效监测与管理、用电信息采集、综合能源管理等一站式用电管理服务。

凭借出色的电力信息化和大数据分析能力，百利四方以“四大亮点”开启了配电智能运维新时代：亮点一，真正基于大数据技术架构的云平台系统，可提供快速高效的电力大数据分析服务；亮点二，自动化报表框架，可敏捷响应用户的数据分析需求并自动输出结果；亮点三，基于大数据模型的配电室健康状态评价和用电能效评价功能，对用户配电运行管理水平、用电效率进行客观、综合评价；亮点四，基于大数据模型的设备状态可靠性评价模型和基于人工智能的专家诊断系统，以实现对重点设备的故障预警和预防性维修。

图10   配电室智能监控运维系统示意图

公司已在北京、天津、安徽、重庆、杭州等地建立了区域服务机构，并与数十家大型地产公司、物业公司、科技园区、科研院所等开展了战略合作。凭借坚实的技术能力、丰富的行业经验，以及“互联网+运维”的新型运营方式，百利四方将成为电力物联网和智能用电服务领域的领跑者。

六、 110kV变电站二次系统参考配置

七、 结束语

百利四方正积极扩充业务类型，并在全国范围内寻求更广泛的战略合作；针对客户自身的发展，为企业提供电气自动化、二次安防系统、变配电智能运维系统等产品全面的解决方案；加快丰富产业和产品结构，有步骤有计划地把平台推广到相关行业应用领域，力争为各重点行业提供全方位的自动化产品、软件、系统、解决方案和服务。百利四方一直信守“技术领先，不断创新”的经营理念，努力做到产品精美、品质优良、服务一流。百利四方非常珍惜广大客户对公司的信任，踏实做好各方面的工作，力争使我们的产品更先进、更可靠、今后服务更好，使所有的用户满意。我们将一如既往为美好明天与大家共同努力奋斗。