110kv智能變電站系統(tǒng)及繼電保護(hù)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、西安電力高等?？茖W(xué)校畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 題目： 110kV智能變電站系統(tǒng)及繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 郭飛飛 學(xué) 號： 29 專 業(yè)：繼電保護(hù)及其自動(dòng)化 專業(yè)班級：12091 指導(dǎo)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(shí)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(gè)簡約的、智能的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享，以減少投資，提高運(yùn)行、維護(hù)效率。這些運(yùn)行和管理的需求使智能變電站成為變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展新方向。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)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(shè)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(qiáng)調(diào)變電站自動(dòng)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(yīng)用的能力上， 也不同于傳統(tǒng)的變電站自動(dòng)化裝置的智能。 2 現(xiàn)有變電站自動(dòng)化系統(tǒng)存在的不足 1）裝置功能獨(dú)立，且部分內(nèi)容重復(fù)，缺乏高級應(yīng)用。雖然獨(dú)立的裝置實(shí)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(dú)立，裝置間缺乏整體協(xié)調(diào)、集成應(yīng)用和功能優(yōu)化；高級應(yīng)用功能，如狀態(tài)估計(jì)、故障分析、決策支持等尚未完全實(shí)現(xiàn)。 2）二次接線復(fù)雜、CT/VT負(fù)載過重由于測量數(shù)據(jù)

3、和控制機(jī)構(gòu)不能共享，自動(dòng)化裝置之間缺乏通信等原因，變電站內(nèi)二次接線十分復(fù)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(shí)候需要進(jìn)行不同程度的規(guī)約轉(zhuǎn)換，加大了調(diào)試的復(fù)雜性，也增加了運(yùn)行、維護(hù)的難度，給設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)帶來了一定的困難，降低了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，存在大量硬接線，造成CT/VT負(fù)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(dú)立的自動(dòng)化裝置間缺乏集成應(yīng)用，使得智能裝置的作用并未完全發(fā)揮，從而降低了自動(dòng)化系統(tǒng)的使用效率和投資價(jià)值。 4）缺乏統(tǒng)一的信息模型。相互獨(dú)立的自動(dòng)化裝置間缺乏互操作性，一方面局限了其在站內(nèi)的應(yīng)用，另一方面也給集控中心對信息

4、的集成和維護(hù)帶來困難。數(shù)字化變電站是基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系上，采用了非常規(guī)互感器、智能化的一次設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)智能設(shè)備之間的互操作和信息的共享。因?yàn)镮EC61850技術(shù)的先進(jìn)性，它將推動(dòng)我國電力系統(tǒng)自動(dòng)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，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(dān)出在十一五期間要研究、實(shí)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(diǎn)工程的建設(shè)。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(shè)備智能化的實(shí)踐：目前已有應(yīng)用，如淮北桓潭110kV智能變電站。2）二次功能網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)踐：目前已有工程應(yīng)用，如洛陽金谷園110kV數(shù)字化變電站。 3）設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)踐：智能一次設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)踐，繼電保護(hù)二次設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)踐，目前正在開展研究。 4）站內(nèi)智能高級應(yīng)用方案研究：智能告警及分析決策經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(hù)研究：目前正在研究階段。 6）主變壓器應(yīng)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(yīng)用SF6壓力、微水在線監(jiān)測系統(tǒng)。智能變電站研究、建設(shè)工作尚處于赴階段，重點(diǎn)工作主要集中在智能化

6、開關(guān)設(shè)備的研究開發(fā)，尚不具備大范圍推廣應(yīng)用的基本條件。主要問題表現(xiàn)在：1）智能變電站沒有相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范、驗(yàn)收規(guī)范、裝置檢驗(yàn)規(guī)程、計(jì)量檢定規(guī)程、運(yùn)行規(guī)范等，需要在實(shí)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(shè)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(yàn)手段已不能滿足現(xiàn)場檢驗(yàn)的需要，亟待研究新的檢測方法，配置相應(yīng)的檢測儀器。4）智能變電站與傳統(tǒng)變電站的導(dǎo)致在維護(hù)界限、人員分工等方面需要重新劃分。國外的變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展：國外的變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是從20世紀(jì)80年代開始的，以德國西門子公司為例，該公司于1985年投運(yùn)了第一套變電

7、站自動(dòng)化系統(tǒng)LSA-678，此后陸續(xù)在德國及歐洲投運(yùn)的該型變電站自動(dòng)化系統(tǒng)達(dá)300多套，LSA-678變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)1995年在中國正式投運(yùn)。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(hù)系統(tǒng)和8TK開關(guān)閉鎖系統(tǒng)三部分構(gòu)成。20世紀(jì)90年代，日本在多座高壓變電站采用了以計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的運(yùn)行系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是繼電保護(hù)裝置下放至開關(guān)站，并設(shè)置微機(jī)控制終端，采集測量值和斷路器觸點(diǎn)信息，通過光纜傳輸?shù)街骺刂剖业暮笈_計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，斷路器及隔離開關(guān)的操作命令也由主控制室通過光纜下達(dá)至終端執(zhí)行?？傮w上來看，國外變

8、電站自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)已逐步成為技術(shù)發(fā)展的主流。 三、設(shè)計(jì)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(luò)的含義，在變電站內(nèi)，三層網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各智能設(shè)備的類型和特點(diǎn)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瑢φ緝?nèi)的二次設(shè)備產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控后臺進(jìn)行設(shè)計(jì)和配置。其中包括：.完成智能變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(diǎn)接地方式選擇、變壓器容量的選擇等；電氣主接線設(shè)計(jì)：主接線設(shè)計(jì)的原則、常見的主接線方式、主接線的經(jīng)濟(jì)技術(shù)方案比較、主接線的確定；短路電流計(jì)算的相關(guān)要求和規(guī)定、短路點(diǎn)的選取、短路電流的計(jì)算；電氣設(shè)備選擇的原則、主要電氣設(shè)備的選擇等。. 完成智能變電站二次系