智能变电站一次设备智能化设计

摘要

电网企业对电力系统智能化的建设的推进，促进了新型工艺技术的发展以及变电站规范的不断完善。我国变电站智能化成为智能电网的重要环节，智能变电站选用智能化的一次设备和网络化的二次设备，以统一的通信格式IEC61850标准作为基本要求，能够实现信号的自动检测与分析、动作的控制与保护、运行方式的监测与调节，或依据系统需求可实现无人值守等高端应用功能。 智能变电站是坚强智能电网建设中实现能源转换和控制的核心平台之一，是坚强智能电网的重要基础和支撑，而一次设备智能化又是智能变电站的重要标志之一。从智能组件与智能单元的设计与协作过程的角度，本文进行探索式研究。 首先，本文介绍了智能变电站的电子式互感器、开关、变压器等重要一次设备的智能化发展现状及研究趋势。同时分析符合IEC61850标准一次设备实现智能化的方案，设计智能一次设备总体结构。并对智能组件的工作过程进行了具体分析、确定设备与智能组件的组合方式，针对变电站网络通信结构进行了方案的可行性分析。 然后，本文对部分智能单元进行设计。基于IEC61850和多Agent语义的可融合性，选取多Agent技术进行单元间（以状态监测单元和操作单元为例）的协同工作分析，并以选相合闸技术为例进行仿真验证。 最后，本文对通讯单元进行基于IEC61850标准的信息建模（以监测信息为依据）。首先根据监测功能建立相应的逻辑节点，然后确定逻辑节点的数据及其属性，建立信息模型。确定通讯单元间及通讯单元与站控层主机的服务模型。最后生成用于运行的MMS实时数据库，为一次设备智能化的研究提供了一种思路。

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外的发展现状及趋势

1．2．1 智能电网的发展状况及智能变电站的提出

1．2．2 智能一次设备的发展状况

1．3 本文的主要研究内容

第二章 IEC61850标准与智能一次设备设计方案

2．1 IEC61850标准

2．1．1 IEC61850主要内容

2．1．2 IEC61850的优越性

2．2 智能一次设备实现方式

2．3 智能一次设备框架及原理设计

2．3．1 智能一次设备框架设计

2．3．2 智能一次设备工作原理分析

2．3．3 智能组件的模块组成

2．3．4 智能组件与一次设备的组合关系

2．4 可行性分析

2．5 本章小结

第三章 智能单元的设计及协同策略研究

3．1 智能单元设计

3．1．1 智能组件固有单元设计

3．1．2 智能组件特殊单元设计

3．2 协同策略分析

3．2．1 多Agent系统介绍

3．2．2 多Agent语义与IEC61850标准的融合

3．3 设备协同的策略分析

3．3．1 设备协同过程的MAS系统

3．3．2 设备协同的实现案例分析

3．4 单元协同的仿真研究

3．4．1 感性负载的选相合闸分析

3．4．2 容性负载投入空载线路分析

3．5 本章小结

第四章 通讯单元的信息建模

4．1 IEC61850建模方法

4．2 监测信息功能模型

4．2．1 状态监测系统功能分析

4．2．2 逻辑节点建模

4．2．3 逻辑数据分析

4．2．4 服务模型与通信映射

4．3 具体建模实例分析

4．3．1 状态监测IED信息模型

4．3．2 实时数据库的生成

4．4 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢