110kv智能變電站系統(tǒng)及繼電保護設計開題報告

1、西安電力高等?？茖W校畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告 題目： 110kV智能變電站系統(tǒng)及繼電保護設計 學生姓名： 郭飛飛 學 號： 29 專 業(yè)：繼電保護及其自動化 專業(yè)班級：12091 指導教師： 王玲 2012 年 4 月 25日一 、選題背景和意義變電站作為輸配電系統(tǒng)的信息源和執(zhí)行終端， 要求提供的信息量和實現(xiàn)的集成控制越來越多，因此，目前的變電站迫切需要一個簡約的、智能的系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享，以減少投資，提高運行、維護效率。這些運行和管理的需求使智能變電站成為變電站自動化系統(tǒng)的發(fā)展新方向。隨著計算機應用技術(shù)和現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，智能變電站離我們越來越近。建設智能變電站（即數(shù)字化變電站）

2、的必要性： 1. 電力市場化改革的需要 變電站作為輸配電系統(tǒng)的重要組成部分， 市場化改革對其也提出了新的要求：從變電站外部看， 更加強調(diào)變電站自動化系統(tǒng)的整體信息化程度， 和與電力系統(tǒng)整體的協(xié)調(diào)操作能力；從變電站內(nèi)部看， 體現(xiàn)在集成應用的能力上， 也不同于傳統(tǒng)的變電站自動化裝置的智能。 2 現(xiàn)有變電站自動化系統(tǒng)存在的不足 1）裝置功能獨立，且部分內(nèi)容重復，缺乏高級應用。雖然獨立的裝置實現(xiàn)了智能，但是卻沒有真正意義上的變電站系統(tǒng)智能，由于功能獨立，裝置間缺乏整體協(xié)調(diào)、集成應用和功能優(yōu)化；高級應用功能，如狀態(tài)估計、故障分析、決策支持等尚未完全實現(xiàn)。 2）二次接線復雜、CT/VT負載過重由于測量數(shù)據(jù)

3、和控制機構(gòu)不能共享，自動化裝置之間缺乏通信等原因，變電站內(nèi)二次接線十分復雜，且系統(tǒng)內(nèi)使用的通訊規(guī)約不統(tǒng)一，不同的廠家使用不同的通訊規(guī)約，在系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的時候需要進行不同程度的規(guī)約轉(zhuǎn)換，加大了調(diào)試的復雜性，也增加了運行、維護的難度，給設計、調(diào)試和維護帶來了一定的困難，降低了系統(tǒng)的可靠性。同時，存在大量硬接線，造成CT/VT負載過重。 3）裝置的智能化優(yōu)勢未得到充分利用。由于站內(nèi)各套獨立的自動化裝置間缺乏集成應用，使得智能裝置的作用并未完全發(fā)揮，從而降低了自動化系統(tǒng)的使用效率和投資價值。 4）缺乏統(tǒng)一的信息模型。相互獨立的自動化裝置間缺乏互操作性，一方面局限了其在站內(nèi)的應用，另一方面也給集控中心對信息

4、的集成和維護帶來困難。數(shù)字化變電站是基于IEC61850標準體系上，采用了非常規(guī)互感器、智能化的一次設備、網(wǎng)絡化的二次設備，能夠?qū)崿F(xiàn)智能設備之間的互操作和信息的共享。因為IEC61850技術(shù)的先進性，它將推動我國電力系統(tǒng)自動化控制的變革，為我國電力系統(tǒng)穩(wěn)健、持續(xù)的發(fā)展奠定堅實的基礎，也將產(chǎn)生巨大的效益。數(shù)字化變電站是智能電網(wǎng)發(fā)展的主要方向。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國的智能變電站的發(fā)展及研究現(xiàn)狀：國家電網(wǎng)公司在國家電網(wǎng)公司“十一五”科技發(fā)展規(guī)劃中明確擔出在十一五期間要研究、實施示范智能變電站。國內(nèi)各網(wǎng)省公司紛紛開始智能變電站試點工程的建設。目前，智能變電站技術(shù)很多，有些已成熟，有些還在研究階段，有

5、的還處于概念階段。如：1）一次設備智能化的實踐：目前已有應用，如淮北桓潭110kV智能變電站。2）二次功能網(wǎng)絡化的實踐：目前已有工程應用，如洛陽金谷園110kV數(shù)字化變電站。 3）設備狀態(tài)檢修的實踐：智能一次設備狀態(tài)檢修的實踐，繼電保護二次設備狀態(tài)檢修的實踐，目前正在開展研究。 4）站內(nèi)智能高級應用方案研究：智能告警及分析決策經(jīng)濟運行與優(yōu)化控制等，正在研究階段。 5）分布協(xié)同智能控制與智能保護研究：目前正在研究階段。 6）主變壓器應用新型光柵式溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)：目前正在研究階段。 7）GIS組合電氣應用SF6壓力、微水在線監(jiān)測系統(tǒng)。智能變電站研究、建設工作尚處于赴階段，重點工作主要集中在智能化

6、開關設備的研究開發(fā)，尚不具備大范圍推廣應用的基本條件。主要問題表現(xiàn)在：1）智能變電站沒有相應的設計規(guī)范、驗收規(guī)范、裝置檢驗規(guī)程、計量檢定規(guī)程、運行規(guī)范等，需要在實踐中不斷研究、摸索并制定。2）智能變電站技術(shù)尚不成熟，在智能設備檢測裝置、一體化信息、平臺開發(fā)等方面還存在不足之處。3）智能變電站的投產(chǎn)，使得原有的檢驗手段已不能滿足現(xiàn)場檢驗的需要，亟待研究新的檢測方法，配置相應的檢測儀器。4）智能變電站與傳統(tǒng)變電站的導致在維護界限、人員分工等方面需要重新劃分。國外的變電站自動化技術(shù)的發(fā)展：國外的變電站自動化技術(shù)的發(fā)展是從20世紀80年代開始的，以德國西門子公司為例，該公司于1985年投運了第一套變電

7、站自動化系統(tǒng)LSA-678，此后陸續(xù)在德國及歐洲投運的該型變電站自動化系統(tǒng)達300多套，LSA-678變電站綜合自動化系統(tǒng)1995年在中國正式投運。LSA-678系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有兩類：一類是全分布式系統(tǒng)；另一類是集中與分布式相結(jié)合的系統(tǒng)。這兩類系統(tǒng)均由64MB測控系統(tǒng)、7S/7U保護系統(tǒng)和8TK開關閉鎖系統(tǒng)三部分構(gòu)成。20世紀90年代，日本在多座高壓變電站采用了以計算機監(jiān)控系統(tǒng)為基礎的運行系統(tǒng)，其主要特點是繼電保護裝置下放至開關站，并設置微機控制終端，采集測量值和斷路器觸點信息，通過光纜傳輸?shù)街骺刂剖业暮笈_計算機系統(tǒng)中，斷路器及隔離開關的操作命令也由主控制室通過光纜下達至終端執(zhí)行?？傮w上來看，國外變

8、電站自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢同國內(nèi)的發(fā)展趨勢基本上一致，分布式變電站自動化系統(tǒng)已逐步成為技術(shù)發(fā)展的主流。 三、設計的主要了解內(nèi)容主要研究內(nèi)容：1） 分析智能變電站和傳統(tǒng)變電站的區(qū)別。2） 分析智能變電站需求和功能3） 了解數(shù)字化變電站三層網(wǎng)絡的含義，在變電站內(nèi)，三層網(wǎng)絡內(nèi)各智能設備的類型和特點是什么。4） 了解GOOSE、MMS、SV的組網(wǎng)特性。5） 以浙江110KV云林變?yōu)槔?，對站?nèi)的二次設備產(chǎn)品、網(wǎng)絡、監(jiān)控后臺進行設計和配置。其中包括：.完成智能變電站一次系統(tǒng)設計包括變壓器的選擇：變壓器型號及臺數(shù)的確定；變壓器中性點接地方式選擇、變壓器容量的選擇等；電氣主接線設計：主接線設計的原則、常見的主接線方式、主接線的經(jīng)濟技術(shù)方案比較、主接線的確定；短路電流計算的相關要求和規(guī)定、短路點的選取、短路電流的計算；電氣設備選擇的原則、主要電氣設備的選擇等。. 完成智能變電站二次系