110kV桥口变电站智能化改造关键技术研究

摘要

变电站是电网结构基础端点，实现变电站智能化是建设坚强智能电网的根本基础和重要前提，变电站的智能化实现需要结合其地理位置、建设规模等自身因素。本文以郴州桂阳县110kV桥口变电站作为研究对象，研究了变电站智能化改造关键技术，结合110kV桥口变电站的地理位置、电网结构、负荷供应、装置配置、系统组成等基本状况，提出符合其自身特点的“横向、纵向”智能化改造思路，有针对性的对110kV桥口变电站智能化改造关键技术进行研究和应用。论文的主要工作如下所示：
　　（1）根据110kV桥口变电站的运行方式、供电范围、负荷发展状况等对桥口变电站进行负荷预测，论证其在未来7年内的桂阳县电网运行状态，分析桥口变电站过载对桂阳县北部电网造成的安全隐患，提出对110kV桥口变电站进行智能化改造的必要性。
　　（2）遵循“一次设备智能化，二次设备网络化”的智能化改造原则，采用“一次设备本体+传感器+智能组件”方案，提出对桥口变电站进行“横向、纵向”区域划分的改造思想。
　　（3）采用“一次设备本体+传感器+智能组件”方案，以电压等级为划分条件，通过变电站高、中、低压三侧设备信息数字化采集和运行状态实时监测，实现一次设备智能化改造。对于桥口变电站110kV出线及主变压器三侧进线间隔采用电子式互感器技术实现信息的就地数字化采集。对于35kV和10kV出线，保留间隔常规互感器，采用常规互感器数字化采集技术通过合并单元与常规互感器的合理配置，实现采集信息的数字化传输。
　　（4）遵循“三层两网”式的智能变电站系统结构，从“纵向”分别对110kV、35kV、10kV侧网络进行过程层独立组网，基于IEC61850通讯标准，对110kV桥口变电站二次设备网络化。结合变电站不同电压等级的自动化系统配置和设备状况，通过组网方式比较，对110kV侧采用 SV点对点和GOOSE组网，对35kV/10kV侧采用点对点的网络配置方案，组建桥口变电站过程层及过程层网络，实现智能变电站“三层两网”式自动化系统结构，构建一体化信息交互平台。
　　（5）提出对桥口变电站电源端设备和主变压器进行在线监测监测，通过采用在线监测技术对110kV出线及主变压三侧进线间隔SF6断路器微水含量、主变压器油分解气体成分及浓度和避雷器全漏电流大小进行在线监测，实现对主要设备的状态检修模式，及早发现不良运行状态，在故障发生前消除故障隐患，提高桥口变电站安全运行水平。

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第1章 绪论

1.1 课题研究的背景与意义

1.2 智能变电站发展概况与建设现状

1.3 智能变电站关键技术概述

1.4 论文的主要研究内容

第2章 桂阳县电网与桥口变电站工程现状

2.1桂阳县电网概况

2.2 110kV桥口变电站概况

2.3 桂阳县北部电网存在的问题

2.4 本章小结

第3章 智能变电站关键技术

3.1 变电站自动化系统结构

3.2 一次设备智能化技术

3.3 智能变电站二次组网技术

3.4 本章小结

第4章 智能化改造关键技术在110kV桥口变电站的应用

4.1 110kV桥口变电站智能化的改造基本思路

4.2 110kV桥口变电站智能化改造方案设计

4.3 110kV桥口变电站智能一次设备改造

4.4 二次设备网络的组建

4.5 在线监测系统应用

4.6 本章小结

第5章 总结与展望

参考文献

攻读硕士期间的研究成果

致谢

附录（一）：110kV桥口变电站一次接线图

附录（二）：110kV桥口变电站改造前自动化系统配置图

附录（三）：110kV桥口智能变电站改造自动化系统站控层网络配置图

附录（四）：110kV桥口智能变电站改造自动化系统过程层网络配置图