110kV数字化变电站自动化系统研究与设计

摘要

随着电网规模的不断扩大,现代电网运行的可靠性、安全性、稳定性越来越依赖电网的控制技术,作为电网控制系统基础和关键的变电站自动化系统承担着艰巨的作用。数字化变电站的自动化系统以IEC61850作为唯一的信息模型和通信标准,实现了电力系统设备间的无缝连接,提高了变电站的安全运行水平,增强了输配电可靠性,提高了经济效益,解放了人力资源,降低了工程总造价,因此必将成为变电站自动化系统的未来发展方向。
　　 本文以基于IEC61850标准的数字化变电站自动化系统为研究对象,结合新架构的全网络化数字保护平台,采用理论和实际相结合的方法,提出了先进、可靠且经济的数字化变电站自动化系统的设计方案。针对项目背景所涉及的长途河110kV变电站要建成真正意义上的数字化变电站,实现站内信息的充分共享,本文主要做了以下工作:
　　 (1)从理论上解析了IEC61850标准的相关内容,建立了基于IEC61850标准的数字化变电站通信系统的框架模型:通过对数字化变电站通信网络的拓扑结构、组建形式的深入剖析,建立了长途河变电站自动化系统的总体模型:
　　 (2)重点探讨了数字化变电站中电子式互感器、合并单元、智能终端等智能设备在数字化变电站中的应用,通过对数字化变电站过程层网络通信和组网方式的研究,提出了长途河110kV数字化变电站的过程层采用IEC61850-9-2与GOOSE报文共网传输,并分开组建的通信方式,并分析了可行性和必要性:为增强变电站的通信可靠性,提出了使用ZigBee无线传感技术对过程层的通信方案加以优化;
　　 (3)在研究数字化变电站对继电保护和安全自动装置配置的基础上,提出了将过渡型数字化变电站的多个独立装置整合在一起的一体化信息平台系统,并分析了其网络结构:结合实际应用,配置了长途河变电站110kV系统的继电保护;为了进一步提高自动化水平,提出了将站内的“遥视”信息也上传至调度中心,并编制了全站的远动信息表,对数字化变电站自动化系统的设计和建设具有一定的参考价值。