Page 87 - 电力与能源2023年第一期

李亮玉，等：智能变电站母线合并单元改造方案优化 81

10 kV 已建成终期单母线三分段接线。220 kV 终
2 改造方案比选
期出线 8 回，已建设 3 回，本期扩建 1 回。
1.1 站内二次设备配置 根据上述问题，本文提出了 3 种解决方案，并
按照该变电站前期设计原则，各间隔保护、测 进行比选如下。

控、计量与智能组件采用直连方案。220 kV 各间 2.1 新增母线合并单元 A 方案
在保留原有母线合并单元 A 与前期线路、主
隔合并单元通过电压级联方式获取并列后的母线
变、母联间隔合并单元 A 级联的情况下，新增 1 台
电压，间隔合并单元完成电压切换功能。
母线合并单元 A，该母线合并单元 A 与 I 母 PT 柜
1.2 母线电压级联延时问题
前期北京四方合并单元 A 并接。新增母线合并单
本期扩建 220 kV 线路间隔 A 套合并单元与
元 A 与本期扩建间隔合并单元电压级联，后续扩
原有 A 套母线合并单元存在电压级联延时问题，
建间隔均从该新上母线合并单元级联。新增母线
本期合并单元无法正常级联母线电压。主要是由
合并单元通过网络采集母联间隔信号，用于电压
于该站属于早期智能变电站试点，对 IEC 61850-
并列。
9-2 规约执行不严格，级联延时大于现有合并单元
2.2 更换母线合并单元 A 方案
要求的≤2 000 μs ［11］ 。 更换母线合并单元 A，拆除原有母线合并单
220 kV 母线合并单元 A 采用北京四方早期 元及扩展单元，新装置安装在原有位置，前期及本
设备，采样逻辑如图 1 所示。220 kV 母线电压采 期间隔合并单元 A 均与新上母线合并单元 A 进行
集拓扑共由 3 台装置构成，包括保护用合并单元、 电压级联，需要重新配置前期间隔合并单元 A 虚

计量用合并单元、扩展用合并单元。保护用合并 端子，后续扩建间隔也从该母线合并单元级联。
单元接 I 母和 II 母电压互感器（PT）的二次保护电 2.3 取消计量母线合并单元级联
压、开口三角电压，计量用合并单元接 I 母和 II 母 经核实，前期电度表计量电压取自 B 网，测控
PT 的二次计量电压。计量用合并单元通过光纤 电压取保护/测控电压，因此该方案考虑取消合并
电元 A 的计量电压，拆除计量合并单元装置及接
直连的方式，将计量电压接入保护用合并单元，保
线，220 kV 母线合并单元（保护合并单元）取消计
护用合并单元通过光纤直连方式，将保护电压、计
量合并单元级联后，发送延时 792 μs，满足要求。
量电压信息接入扩展用合并单元。各间隔母线电
该方案下，也需要修改前期间隔合并单元 A 虚端
压级联均从扩展用合并单元获取。协议采用 IEC
子配置。
61850-9-2。
2.4 方案比选
从满足本期及后期扩建角度来说，3 种方案
都能满足要求。对 3 种方案工作范围、主要停电
方案、优缺点进行了比选，如表 1 所示。
根据方案比选结果，采用更换母线合并单元
A 方案，可从根本上解决原有母线合并单元与间
隔合并单元匹配问题，便于后期扩建间隔，同时后
续前期间隔合并单元改造更为简单。取消计量母

线合并单元级联与更换方案类似，但是存在合并
单元 A 不采样计量电压，同时保护、扩展 2 台母线
合并单元与现有方案不一致的问题。
因此，本文选用了更换母线合并单元 A 方案，
图 1 220 kV 母线合并单元电压采样逻辑 新装置型号为 PCS-221N-G-H3。另外，与原有母