220kV智能变电站二次系统现场调试研究及工程实践

摘要

在构建全球能源互联网的背景中，智能变电站逐渐成为主流。在坚强智能电网中，智能变电站非常关键。很多智能变电站使用了优质的智能化设备，其在信息共享标准化和信息数字化、通信平台网络化方面都取得了很大进步，实现了信息采集、测量、控制、计量、保护和监测等功能。相对常规变电站而言，智能变电站的现场二次安装工作量大量减少，但增加了合并单元、智能终端等常规变电站内没有的设备，调试工作量增大到常规变电站调试量的若干倍。智能变电站内存在一些新增加的工作内容，比如测试网络性能、调试智能辅助控制系统等。在这种情况下，需要对智能变电站二次系统进行全方位的研究，尤其是在现场测试以及调试方法方面，从而形成标准作业流程，提高智能变电站的二次调试水平，缩短新建智能变电站调试时间。 本论文在研究已有的智能变电站继电保护调试的基础上，建立基于 IEC61850的智能变电站IED模型测试系统，介绍了SV采样值报文和GOOSE报文的格式以及SCL语言和SCD文件。进一步对智能变电站中的主要设备如合并单元、智能终端、保护装置、交换机、故障录波等设备分析研究并形成完整的测试方案。 基于各个装置之间的信息流，运用 SCL Configurator 配置工具建立模型并生成SCD文件，形成各个智能装置的标准作业流程。最终得到适合于现在智能变电站的行之有效的测试技术和调试方法。

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Abstract

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容和目标

2 智能变电站IED模型分析及构建方法

2.1 智能变电站的分层分布式结构

2.2 基于IEC61850智能变电站采样值信息流分析

2.2.1 采样值SV报文分析

2.2.2 SV工作机制

2.2.3 IEC61850-9-2报文的技术特点

2.3 基于面向变电站事件的通用对象分析

2.3.1 GOOSE报文分析

2.3.2 GOOSE报文传输机制分析

2.3.3 GOOSE报文异常检查

2.4 基于SCL语言的SCD和CID配置文件的构建

2.5 智能变电站虚回路的构建

2.5.1 二次回路建模总体思路

2.5.2 二次回路建模方法

2.5.3 二次系统组网方式

2.6 本章小结

3 智能变电站二次系统装置检测

3.1 合并单元测试

3.1.1 合并单元现有现场测试方法分析

3.1.2 现有的合并单元同步性测试方法分析

3.1.3 利用波形分析的合并单元同步性测试方法

3.2 智能终端测试

3.2.1 动作时间测试

3.2.2 传送位置信号测试

3.2.3 SOE精度测试

3.2.4 智能终端检修测试

3.3 交换机测试

3.3.1 端口吞吐量测试

3.3.2 转发时延测试

3.3.3 帧丢失测试

3.3.4 VLAN测试

3.4 本章小结

4 智能变电站二次系统现场模型搭建实例及其调试实践

4.1 智能变电站二次系统现场模型搭建实例

4.1.1 220kV第一套线路保护整组回路的搭建

4.1.2 220kV第一套母线保护整组回路的搭建

4.1.3 220kV第一套主变保护整组回路的搭建

4.1.4 220kV第一套母联保护整组回路的搭建

4.2 智能变电站二次系统现场调试实践

4.2.1 合并单元调试

4.2.2 智能终端调试

4.2.3 保护装置调试

4.2.4遥信测试

4.3本章小结

5 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

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