和县智能变电站二次系统设计与应用开题报告

 2023-12-07 14:54:20

1. 研究目的与意义

智能变电站采用先进、环保、集成、可靠、低碳的智能设备,能够自动完成信息采集、测量、计量、保护、在线监测、自诊断等基本功能,支持电网实时智能调节、自动控制、协同互动、在线分析决策等功能。新一代智能变电站技术是在传统变电站技术基础上的不断创新和变革,其不断融合先进、前瞻的新技术,运行经济环保,设备先进适用可靠,使电网运行更安全稳定。新一代智能变电站为集自我保护、控制和管理功能于一体的高度智能体,具备智能化、协同互动、即插即用和集成化等技术特征。智能变电站作为智能电网的重要一部分,也是推动国家智能电网建设的关键。根据当前国内对智能电网建设的研究与发展现状,在智能电网建设与发展的推动下,智能变电站的设计与研究应用等也取得了相应的发展,对推动中国电力事业发展起到了非常积极的作用。

2. 课题关键问题和重难点

所谓的智能变电站,其实就是以电子化、信息化的智能设备,来进行变电站日常数据的收集、分析与整理,甚至代替人工进行测量、保护与实时监测。而所谓的二次设计,其实指的是整个智能变电站设计的后半部分,它的好坏对整个变电站建成之后的质量有着直接的影响。其中的重难点以及可能出现的问题有装置接口规格不统一,后期的运行维修问题以及后期的扩建影响问题。本文主要解决的是站内的电气设备进行保护部分(包括线路保护,变压器保护,母线保护,电容器保护)、自动化部分等部分进行设计和配置工作。因此,需要进行智能变电站二次系统的特点与功能综述,分析主要硬件结构和软件原理,主要技术特点分析,进行110kV智能站二次系统配置与设计。

3. 国内外研究现状(文献综述)

智能变电站二次系统的运行对于整个变电站运行的安全性和合理性有着重要影响。但是就目前我国针对智能变电站二次系统运行情况的研究来看,还无法确保智能变电站二次系统运行的合理性,因此需要加强研究,确保智能变电站的安全运行。下面来看看智能变电站的各个部分和组成。

1、智能变电站概述

首先是智能变电站的特点:智能变电站在运行过程中需要对先进的智能化设备进行应用,并且在具体运行过程中可以在网络通信平台下,完成对信息的采集、检测、传输、控制,从而使智能变电站中的信息化和数字化能够达到相关标准。同时,依据智能变电站的具体情况,可以丰富智能变电站的功能。例如,自动控制、智能调节、动态决策等。

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4. 研究方案

智能变电站是采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可远程监控,主要包括实现间隔层设备的“运行、检修、备用”状态的转换、双母线倒闸操作、变压器各侧跨电压等级操作、开关柜运行操作等。电压无功自动分析控制:结合应用调度、集控主站系统和变电站自动化系统,把各类节点参数进行处理,整合出VQC和AVC最优方案,最后再把方案反馈下发至变电站自动化系统,以实现无功调节命令。

在110kV智能化变电站中,智能化一次设备属于底层基础性元器件,其工作的智能化水平将直接反映整个变电站系统的智能化程度,因而智能化一次设备的选择至关重要。智能化一次设备主要由电子式互感器和智能断路器组成。电子式互感器主要有无源和有源两种。无源互感器以光纤电流互感器居多,其根据磁光的法拉第效应,利用光纤作为信息传输的载体,频带范围较宽且安装体积小;而有源互感器则是将传统的电压或电流式互感器输出的电压、电流数字化处理,并利用光纤、网络单元等将数据信息传送到测控保护装置等。由于电子式互感器采用光纤通信,其在抗外界干扰和工作可靠性方面比传统常规型变压器有较大的优势。而智能断路器设备则主要是使用现代电子技术及智能化控制设备形成执行单元取代常规的机械动作式开关和继电器,由于是自动化控制,其比传统机械动作可靠。 在进行110kV智能化变电站设计时,为了满足其工作需要,在主变各侧使用电子式互感器,并以光纤作为通信载体,而其他一次设备仍可选择常规设备,但需要以智能终端作为一次设备的智能化接口,以满足其他智能装置的功能性需求。变压器配电装置,一般采用中置式真空型开关柜。

110kV智能变电站的组网形式采用高速以太网,从而可以保障其信息通信传输率在100Mb/s以上;在所有的智能设备上配备相应的通信接口,以确保设备间的正常通信。对于110kV智能变电站用于监控的站控层,网络拓扑结构应优先考虑单星型形式,且使用常规工业级别的工作组网络交换装置,从而形成站控层单以太网;另外,针对于GOOSE控制网,其工业网络交换装置应以IEC61850标准要求为准,且对应的设备要能够支持GOOSE技术。而过程层网络主要有SV网和GOOSE网,其在物理分布上是独立进行的、互不干扰的,其拓扑结构应选择使用星型,且系统需要具备保护双重化性能,则在相对应的过程层网络配置也要进行双重化,同时应确保继电保护符合有关规定,其双重配置的过程层网络相互对立。最后,由于110kV变电站以辐射方式对外供电,因而其间隔层的进线侧无需安装保护装置,仅在内桥或分段位置安装相应的保护装置。 110kV智能变电站设计方案:

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5. 工作计划

1、进行智能变电站二次系统的特点与功能综述

2、分析主要硬件结构和软件原理

3、主要技术特点分析

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