新一代智能变电站二次系统研究与应用

摘要

国网公司于2009年提出建设智能电网的发展目标，并陆续开始进行智能变电站试点工程的建设。常规智能变电站二次系统中通常包含着多个分系统，不利于日常维护及电网稳定运行;不同分系统之间分别属于不同领域，给主站数据逻辑计算带来相当大的难度;站控层设备双重化配置，间隔层、过程层设备分别独立配置，具备一定的优化整合的条件。在现有智能变电站工程设计、实施及运行维护等经验的基础上，梳理、整合变电站功能需求，研究相关技术和发展路线，建设新一代智能变电站，是电网发展的必然要求。
　　相较于常规智能变电站，新一代智能变电站二次系统在层次化保护控制系统、二次系统状态监测、二次设备集成优化方面发生很大的变化，这些变化都需要进行深入的研究才能为以后的智能站建设及运维提供可靠地支持。本课题从新一代智能变电站二次系统的研究入手，结合110kV浩村变电站的建设，提出了合理的二次系统建设方案，相关成果可为以后同类型变电站的建设及运维打下坚实的基础。
　　本文首先分析常规智能变电站在二次系统方面存在的问题，阐述新一代智能变电站实施的必要性，并就现有的问题进行分析。然后分析新一代智能变电站二次系统关键技术，对新一代智能变电站二次系统模型创建、框架实施进行深入分析。接着结合110kV浩村变电站的建设，从变电站组网方案、站域保护、二次设备集成方案、光缆优化整合、高级应用等方面进行研究，提出合理的变电站建设方案。最后对本文进行总结，对新一代智能变电站二次系统的运维应用提出要求，并对其发展前景进行展望。
　　本文对新一代智能变电站二次系统技术体系进行全面研究，结合110kV浩村变电站的建设实施，最终形成层次化保护控制系统、二次设备集成应用、预制二次设备舱技术的新一代智能变电站二次系统研究体系，为以后新一代智能站的建设、设计及运维提供参考和借鉴作用。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外新一代智能站现状

1．2．2 国内新一代智能站现状

1．3 本文的主要工作及内容安排

第2章 新一代智能变电站二次系统建设与设计

2．1 层次化保护

2．1．1 就地保护

2．1．2 站域保护

2．1．3 广域保护

2．2 模块化设计

2．2．1 二次设备仓

2．2．2 二次设备布置及组柜优化

2．3．1 变电站建设规模

2．3．2 变电站设备配置

2．3．3 变电站设计亮点

2．3．4 变电站组网方式

2．3．5 层次化保护控制系统

2．3．6 二次状态监测及视频联动

第3章 新一代智能变电站组网方案研究

3．1 变电站自动化系统网络结构分析

3．2 变电站统一网络过程层部分

3．2．1 按单间隔配置交换机和按多间隔配置交换机的技术经济比较

3．2．2 采样值SV和GOOSE共网与分网的技术经济比较

3．2．3 间隔层及过程层网络实施方案

3．2．4 间隔层及过程层交换机配置方案

3．3 自动化系统设备配置

3．3．1 设备配置方案

3．3．2 系统调度自动化

3．4 本章小结

3．4．1 自动化系统网络结构

3．4．2 自动化系统设备配置

第4章 新一代智能变电站站域保护方案研究

4．1 站域保护配置方案及选型

4．2 站域保护配置

4．2．3 主变低压侧后备保护加速功能

4．2．4 中低压母线保护

4．2．5 备自投功能

4．2．6 低频低压减载＼主变过载联切功能

4．3 本章小结

第5章 新一代智能变电站二次设备集成方案研究

5．1 站控层设备集成优化

5．1．1 主机配置方案

5．1．2 操作员站配置方案

5．1．3 数据通信网关机配置方案

5．1．4 服务器配置方案

5．1．5 打印机配置方案

5．2 间隔层设备集成优化

5．2．1 测控装置优化

5．2．2 保护装置优化

5．3 过程层设备集成优化

5．4 站内光缆优化

5．4．1 光缆连接现状分析

5．4．2 智能变电站光缆连接优化方案

5．4．3 光缆敷设方案

5．4．4 光缆“即插即用”型式及应用范围的分析

5．4 本章小结

第6章 新一代智能变电站高级应用功能研究

6．1 新一代智能站故障录波系统构成及设计

6．1．1 系统各单元设计

6．1．2 电力系统故障识别与分析系统

6．2 新一代智能站二次设备在线监测功能分析

6．2．1 新一代智能变电站中二次设备的在线监测

6．2．2 智能站二次设备在线监测与评估系统

6．2．3 110kV浩村变电站二次设备在线监测方案实施

6．3 本章小结

第7章 总结与展望

参考文献

致谢

附图

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