豫北某市某110kV智能变电站设计与应用

摘要

智能变电站，代表了未来变电站的发展方向，发展性能可靠、装置领先、技术先进、功能集成、低碳环保的新一代智能变电站建设，有助于提高我国电网建设领域的技术能力。本文以具体工程为例，对安阳地区的110kV曹家庄西智能变电站进行了电气设计。 首先，结合等维新信息思想和回归模型，本文选取了一种新的电力组合预测方法，并与普通灰色模型、回归模型进行了实例对比分析，证明了组合预测方法的先进性。根据安阳电网的历史数据，应用组合预测方法和负荷密度方法，对安阳供电区电网和曹家庄西智能站周围的地区电网电力系统的负荷进行了预测。通过对变电站项目所在区域电网的电力负荷预测数据和电源规划数据的分析，得到了安阳电网的电力平衡情况，进一步明确了110kV曹家庄西智能变电站建设的必要性。 然后，根据规划中的曹家庄西变电站项目实际和已有线路现状，提出曹家庄西变电站的三个接入系统方案，并分别计算每个接入方案所对应的安阳电网潮流情况，分析接入方案对电网运行情况、电网可靠性的影响，同时，结合每个接入方案的工程造价，对比分析每个接入方案的优缺点，最终选择合理的接入系统方案。 最后，以2021年为计算水平年份，对安阳的规划电网进行了短路计算。根据曹家庄西变电站各级母线的短路电流水平，对变电站的电气一次部分进行了选型。最后，对变电站继电保护的采样模式和跳闸模式进行了设计，设计了变电站的保护直采直跳方案、“三层两网”的监控系统结构，并对全站的继电保护、自动化设备进行了配置。

目录

声明

1 绪论

1.1 智能变电站定义与设计目标

1.2 常规变电站存在的问题

1.3 智能变电站的国内外现状和与发展方向

1.3.1 国内外研究现状

1.3.2 未来发展方向

1.4 本文所做的主要工作

2 安阳电网负荷预测与电力平衡分析

2.1 安阳电网现状

2.1.1 安阳经济发展概况

2.1.2 安阳电网现状

2.2 安阳电网负荷预测

2.2.1 线性组合预测方法

2.2.2 安阳历史负荷

2.2.3 预测模型仿真分析

2.2.4 负荷预测结果

2.3 项目所在区负荷预测

2.3.1 负荷密度预测法

2.3.2 新增投产负荷

2.3.3 负荷预测结果

2.4 电力平衡

2.4.1 电源规划

2.4.2 电网规划

2.4.3 电力平衡

2.5 工程建设必要性

（1）满足新增负荷的用电需求

（2）缓解110kV曹家庄变及110kV惠民变的供电压力，缩短供电半径

2.6 本章小结

3 变电站接入系统方案与线路路径规划

3.1 变电站建设规模

3.2 变电站站址选择

3.2.1 拟选站址概述

3.2.2 站址水文气象条件

3.2.3 站址工程地质

3.2.4 站址交通运输

3.3 变电站接入系统方案

3.3.1 线路现状

3.3.2 接入系统方案设想

3.3.3 潮流计算分析

3.3.4 接入方案对比分析

3.4 送电线路路径方案设计

3.4.1 线路工程内容

3.4.2 导地线和杆塔选型

3.5 本章小结

4 变电站电气一次和二次部分设计

4.1 电气一次部分

4.1.1 电气主接线

4.1.2 短路电流计算

4.1.3 电气设备选择

4.1.4 电气布置

4.1.5 防雷接地

4.1.6 站用电及照明系统

4.2 电气二次部分

4.2.1 继电保护模式设计

4.2.2 继电保护配置

4.2.3 基于虚端子的二次回路的设计

4.2.4 智能组件配置

4.2.5 互感器的二次配置

4.3 本章小结

5 变电站监控系统及控制系统的设计

5.1 计算机监控

5.1.1 网络结构

5.1.2 设备配置

5.2 交直流一体化电源系统

5.3 智能辅助控制系统

5.4 新技术应用

5.5 本章小结

6 工程经济投资分析

6.1 工程节能措施

6.2 工程投资分析

6.2.1 工程经济投资估算

6.2.2 与通用造价对比分析

6.3 本章小结

7 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果

致谢