智能变电站技术及其工程应用研究

发布时间：2020-11-22 04:52

　　 智能变电站技术、设备的发展,推动了智能变电站的大量工程应用,但同时也暴露出一次设备智能化水平较低、二次系统集成度不高、在线监测系统分散布置、功能单一、系统调试能力不足,检修维护效率较低等一系列问题。为解决当前智能变电站发展中存在的问题,开展具备系统高度集成、结构布局更加紧凑、信息一体化、应用更高级的新一代智能变电站技术研究,以及智能变电站现场调试、集中集成调试技术的研究,具有重要的实际意义。论文以智能变电站工程技术应用为主线,开展了以下研究工作:首先,系统阐述了智能变电站的系统结构及其关键设备的工作原理、性能特点,包括IEC61850协议体系、一次设备在线监测原理、过程层设备原理、间隔层设备原理、站控层设备原理等内容。其次,基于220千伏北湖智能变电站,提出了该变电站工程配置方案,包括一次设备配置、层次化继电保护配置、网络组网方式,重点分析智能一次设备综合在线监测系统方案和二次设备集成方案。最后,针对北湖智能变电站与传统变电站在二次系统有较大差异的现状,结合实际工作经验,阐述并总结了北湖智能变电站的集中集成测试技术及现场测试技术,为新设备启动投运前的调试、验收工作提供借鉴。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM63
【部分图文】：

东南大学工程硕士学位论文2 章 智能变电站体系结构与关键技术统结构系统结构化系统，IEC61850 协议中提出了功能分层的概层、间隔层、过程层。能是将采集到的交、直流模拟量、状态量等模拟，同时接收和执行来自上层的控制指令。间隔层息上传至站控层，按站控层下发的指令控制一次、控制站内一、二次设备，同时和远方控制中心辑接口能使用不同的方法将其映射至对应的物理口 1、3、6、9，使用过程总线覆盖逻辑接口 4、和过程总线中。如图 2-1 所示。

第 2 章 智能变电站体系结构与关键技术网络连接，过程层网络主要完成过程层和间隔层设备间的数据传输（图 2-1 接口 4、间隔层设备之间通过映射至“两网”的方式实现通讯（图 2-1 接口 8）。站控层网络中的主要设备有中心和间隔交换机两种。中心交换机连接站控层设备，交换机连接间隔层设备。由于站控层网络协议采用 MMS，因此又称“MMS 网”。层网络一般采用 GOOSE 网络和 SV 网络。GOOSE 网和 SV 网都是实现过程层和间设备间的数据传输，但是两者传输的数据类型不同，GOOSE 网实现状态与控制数传输，SV 网实现采样数据的传输。通过 GOOSE 网和 SV 网的点对点通信方式，保置实现“直采直跳”。（3）对时系统对时系统由主时钟、时钟扩展装置、对时网络组成。主时钟采用双重化配置，一套北斗导航（BD），另一套使用 GPS 系统，一般优先使用自主研发的北斗导航。时钟精度优于 1μs。站控层设备与时钟同步一般采用简单网络时间协议（SNTP）方式，控层网络对时报文接收对时信号。间隔层和过程层一般采用 IRIG-B 码、秒脉冲对式。图 2-2 为根据北湖 220kV 智能变电站的自动化系统简化的结构示意图。

图 2-3 层次化保护控制系统结构示意图层包含现场一次设备、智能终端、合并单元、就地保护等，就地级保护隔单元的主保护和快速后备保护，目前已广泛采用的安装方式是预制舱件具备时则可通过保护装置硬件优化设计后贴近一次设备无防护安装的同时，也方便了现场运行维护。层主要包括站域保护装置、监控系统、站域层网络、智能管理单元等。采网跳方式综合采集站内多间隔信息，实现站内后备保护，包括低频低压控制等功能，同时，作为广域控制系统子站，支持广域保护控制系统命层保护控制系统是针对区域性电网设置的优化保护和优化稳定控制系统单一站点、局部性电网的后备保护，加速电网故障定位，以确保电网安全变电站一次设备一次设备技术特征智能电网的发展目标及智能设备在电网中的作用，对智能设备提出如下化、测量数字化、信息互动化、功能一体化、状态可视化；同时具有通、状态监测及预警和自动调节等功能[18]。网络化是指基于 IEC61850 的网络化控制代替了传统的电缆，采用先进
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 唐卫华;杨俊武;欧阳帆;;新一代智能变电站技术综述[J];湖南电力;2015年05期

2 牛强;侯伟宏;范增辉;梁经宛;王雷涛;;新一代智能变电站站域保护控制系统研究[J];电气应用;2015年17期

3 樊陈;倪益民;申洪;刘有为;徐明;杨威;;中欧智能变电站发展的对比分析[J];电力系统自动化;2015年16期

4 周小波;汪思满;吴正学;唐治国;康丰;张云;;环网分布式母线保护装置就地化实现探讨[J];电力系统保护与控制;2015年06期

5 朱克迪;;智能变电站高压设备智能化探讨[J];机电信息;2015年06期

6 刘育权;华煌圣;李力;王莉;刘金生;;多层次的广域保护控制体系架构研究与实践[J];电力系统保护与控制;2015年05期

7 倪益民;杨松;樊陈;徐晓春;姜玉磊;窦仁晖;;智能变电站合并单元智能终端集成技术探讨[J];电力系统自动化;2014年12期

8 刘小春;唐玮;;新一代智能变电站层次化保护控制系统设计[J];江西电力;2014年03期

9 梁业青;;智能变电站一次设备智能化的探讨和展望[J];科技广场;2014年02期

10 倪益民;杨宇;樊陈;郭艳霞;窦仁晖;黄国方;;智能变电站二次设备集成方案讨论[J];电力系统自动化;2014年03期

相关博士学位论文 前2条

1 李振兴;智能电网层次化保护构建模式及关键技术研究[D];华中科技大学;2013年

2 司为国;智能变电站若干关键技术研究与工程应用[D];上海大学;2010年

相关硕士学位论文 前7条

1 张周全;智能变电站状态监测技术及其应用研究[D];上海交通大学;2015年

2 石芳;变电站一次设备智能化及在线监测研究[D];华北电力大学;2014年

3 张航;智能变电站二次系统的设计及其工程应用研究[D];山东大学;2013年

4 晋海斌;220kV智能变电站设计方案优化研究[D];华北电力大学;2013年

5 李萼青;智能变电站二次系统调试方法研究[D];上海交通大学;2013年

6 吴松;适用于数字化变电站的超导电缆在线监测与管理系统的研究[D];华中科技大学;2013年

7 汪卫国;智能变电站高压设备智能化研究[D];浙江大学;2011年

本文编号：2894150