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常规变电站智能化改造工程实施方案研究

作　者: 黄少雄
导　师: 张沛超
学　校: 上海交通大学
专　业: 电气工程
关键词: 智能变电站 常规变电站 改造工程 改造方案 IEC 61850 智能电子装置 电子式互感器
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本文对智能变电站发展现状及其整体结构进行了介绍,对常规变电站智能化改造工程中存在的难点和需要解决的问题进行了详细分析,讨论了在当前技术条件下进行常规变电站智能化改造的几种可行方案,并以安徽电网500kV繁昌变为对象,阐述了其智能化改造的工程实施方案。最后,对方案的优缺点进行分析,提出优化思路。基于IEC 61850标准的智能变电站由于具有信息充分共享、通信系统能可靠实时地交换所有设备的完整信息、降低变电站整个生命周期的费用等优点,已成为未来变电站发展的趋势。在“十二五”期间,国家电网公司将完成变电站智能化改造约1000座。智能变电站电气一、二次设备与常规变电站电气一、二次设备在接口上有着本质的区别。因此,如要对常规变电站进行智能化改造,必将对原有的通信网络、电缆线路、综自设备进行颠覆性改造,这样完全的改造资金投入大,尤其是对于一些刚刚进行完综合自动化改造的变电站,新设备还没有产生效能就立即更换,势必造成资金的严重浪费。因此研究一套切实可行的改造方案,使得常规变电站智能化改造既有效地利用现有设备,最大限度地减少投资和工程量,又能够充分发挥智能变电站的优点,使当前正在运行的常规变电站平滑过渡到智能变电站,是关系到智能变电站能否得到快速推广的关键所在。经过近20年的发展,国内外在智能变电站设备的研究、开发和运用上取得长足进展。目前,国内已有多个智能变电站投入运行,且运行状况良好。但现阶段对变电站智能化技术的研究多为新建智能变电站的应用,而对常规变电站智能化改造的研究却较少。现有的少数几个改造案例的实施方案基本上都是全站停电后进行一次、二次设备的全部更换,以此实现常规变电站的智能化改造。这种改造方式成本高,相当于在原站址重建一座智能变电站,而且在一些重要枢纽变电站无法采用全站停电的改造方案。因此研究一种行之有效的分阶段智能化改造方案,实现分设备停电改造,才能满足对大多数常规变电站进行智能化改造的需求。

全文目录


摘要  3-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-17
  1.1 智能变电站简介  9-12
    1.1.1 智能变电站特点  9-10
    1.1.2 智能变电站结构  10-11
    1.1.3 智能变电站实现条件  11-12
  1.2 变电站智能化发展趋势  12-15
    1.2.1 智能变电站优点  12-14
    1.2.2 智能变电站发展要求  14-15
  1.3 研究内容和全文结构  15-17
    1.3.1 研究内容  15-16
    1.3.2 全文结构  16-17
第二章 智能变电站技术特点  17-30
  2.1 前言  17
  2.2 电子式互感器技术的应用  17-20
    2.2.1 常规电磁式电流互感器的缺点  17-18
    2.2.2 电子式互感器  18-20
  2.3 基于统一信息平台的一体化监控系统  20-23
    2.3.1 变电站的统一信息建模  20-21
    2.3.2 站内全景数据的统一信息平台  21-23
  2.4 智能变站站内时钟同步技术  23-24
    2.4.1 时钟同步技术的分类  23-24
    2.4.2 时钟同步方案  24
  2.5 智能分析决策控制技术  24-25
  2.6 智能变电站环境下的五防技术  25-29
    2.6.1 一体化五防成为趋势  26
    2.6.2 GOOSE 机制下的间隔层五防  26-27
    2.6.3 程序化操作对五防的需求  27
    2.6.4 智能变电站五防实现方案  27-29
  2.7 本章小结  29-30
第三章 常规变电站智能化改造需求分析  30-38
  3.1 前言  30
  3.2 数据采集改造需求  30-31
    3.2.1 常规变电站数据采集模式  30-31
    3.2.2 智能变电站数据采集模式  31
  3.3 网络改造需求  31-36
    3.3.1 常规变电站网络结构  32
    3.3.2 智能变电站网络结构  32-36
  3.4 站控层系统改造需求  36-37
  3.5 改造过程中运行安全需求  37
  3.6 本章小结  37-38
第四章 常规变电站智能化改造方案研究  38-56
  4.1 前言  38
  4.2 分阶段智能化改造方案  38-40
    4.2.1 分阶段智能化改造方案介绍  38-39
    4.2.2 分阶段改造方案技术要点分析  39
    4.2.3 分阶段改造方案优越性分析  39-40
  4.3 智能化改造过程中新老系统并轨运行实施方案  40-41
  4.4 繁昌变智能化改造方案设计及实施  41-55
    4.4.1 繁昌变设备现状介绍  41
    4.4.2 繁昌变一次设备改造方案  41-44
    4.4.3 繁昌变二次系统改造方案  44-49
    4.4.4 繁昌变高级应用功能建设  49-55
  4.5 本章小结  55-56
第五章 全文总结  56-58
  5.1 主要成果  56-57
  5.2 研究展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间已发表或录用论文  62-65
附件  65

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化
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