基于IEC61850标准的110kV大营变电站智能化改造方案

摘要

迄今为止，IEC61850标准体系是智能变电站领域最完善的通信标准，亦为IEC第57技术委员会发布的最重要的国际标准之一。其在互操作性、面向未来的开放性和扩展性方面的表现出色，在全世界得到了广泛的应用，并逐渐成为智能变电站和智能电网领域的最为重要的核心标准。随着常规的基于IEC60870标准体系的综合自动化变电站在对时系统、信息共享、互操作性和拓展性方面的不足和 IEC61850 标准体系的应用，电网建设、监控运行等诸多环节也对变电站建设提出了越来越高的要求，基于 IEC61850 标准体系的变电站综合自动化改造，一般称为变电站智能化改造，必将成为变电站综合自动化改造工程中的主流模式。然而，变电站智能化建设方兴未艾，变电站的智能化改造工程在我国内尚未全面开展，成功的变电站改造案例比较罕见。针对此问题，本文以大营110kV变电站基于IEC61850标准的综合自动化改造方案进行了深入研究。 本文详细分析了智能化变电站的技术特征组态配置，结合作者变电站智能化改造的实践经验，通过对110kV大营变电站的调研，详细研究该座变电站的结构和特点，在理论上和实践上提出了此变电站改造实施方案，改进了事故总信号的生成方法和传输机制，最后分析研究了大营变电站智能化改造过程中的技术创新，对该站定值的在线校核、测控装置的校核方法及进行了研究，并对SV直采和GOOSE共网方案进行了可行性分析。 本文提出大营变电站智能化改造方案，其中包含继电保护、安全自动装置、自动化系统、一体化监控系统、交直流电源系统、其他二次系统的详细方案，对大营变电站和其他变电站智能化改造具有很强的实践的意义。本文提出的智能变电站在线校核定值、测控装置检验方法和事故总信号改进方法等方面的研究，亦为今后变电站智能化改造的相关工作奠定了良好的技术基础。

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第1章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要内容

第2章 智能变电站技术特征及应用

2.1 智能变电站技术特征分析

2.1.1 面向对象建模

2.1.2 应用与通信的分离

2.1.3 设备功能的自由组合

2.1.4 面向通用对象的变电站事件

2.1.5 制造报文规范

2.2 实际IED的IEC61850建模

2.2.1 IEC61850建模基本流程

2.2.2 IEC61850的工程配置

2.2.3 IEC61850配置文件结构

2.3 大营变电站110kV信息流分析

2.4 本章小结

第3章 大营110kV变电站改造背景及改造方案

3.1 大营变电站概况

3.1.1 大营站一次系统

3.1.2 大营站二次系统

3.1.3 大营站运行状况分析

3.2 继电保护改造方案

3.2.1 110kV继电保护

3.2.2 变压器继电保护

3.2.3 站用变压器继电保护

3.2.4 35kV和10kV线路继电保护

3.2.5 并联补偿电容器组保护

3.2.6 继电保护对其他专业相关要求

3.3 安全自动装置改造方案

3.4 自动化系统改造方案

3.4.1 管理模式

3.4.2 监控范围

3.4.3 配置方案

3.4.4 系统功能及其指标

3.4.5 网络方案

3.4.6 一体化监控系统

3.5 交直流一体化电源系统改造方案

3.5.1 蓄电池组

3.5.2 站用交流电源系统

3.5.3 交直流一体化系统实施方案

3.6 其它二次化系统改造方案

3.6.1 全站时钟同步系统

3.6.2 非关口电能计量系统

3.6.3 二次设备的接地、防雷、抗干扰

3.6.4 辅助系统

3.6.5 二次设备组柜及布置

3.7 大营站事故总信号生成方法改进方案

3.7.1 事故总信号的重要性

3.7.2 大营站改造前事故总信号存在的问题

3.7.3 大营站改进后事故总信号生成方法

3.8 本章小结

第4章 大营站智能化改造中的技术创新

4.1 继电保护定值在线校核

4.1.1 继电保护定值在线校核的必要性

4.1.2 继电保护定值在线校核的实现方法

4.2 测控装置检测方法研究

4.2.1 量测量采集检测

4.2.2 状态量采集检测

4.2.3 控制功能检测

4.2.4 逻辑闭锁功能检测

4.2.5 通讯功能检测检测

4.2.6 对时功能检测

4.3 大营站SV与GOOSE共网的可行性分析

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢