智能變電站關鍵技術應用研究畢業設計論文-資料下載頁

　　

【正文】 數據格式和通信規約不統一。保護測控裝置的互操作和其他二次系統的(如電源系統)數據信息交換必須經過規約轉換器實現。這既不可靠也不安全。(2) 數據分散且重復采集。常規變電站配備的測控裝置對同一物理量存在重復采集。同時精度還可能不同。并且以不同的格式存儲在不同的裝置內。造成計算機資源的重復浪費。而且這些數據在應用時還存在以誰為主的問題。簡單的例子就是所用電的電流電壓的采集。所用電系統本身就自帶有測控。而變電站系統又存在所用電測控裝置。而這兩個測控系統分別接的是不同的CT和PT。在變電站的實際運行中。對于這兩個地點測出的不同的電壓電流量便出現了一個如何取舍的問題。(3) 數據傳輸接口種類雜而多。接線錯綜復雜。可靠性不是很高。這些問題直接影響了變電站數據交換的速度和質量。并制約了變電站自動化技術的水平的發展。由于變電站內數據信息量規模巨大。同時電力系統的生產。傳輸。分配。消費都是實時進行的。智能變電站的數據交換首先應建立一個安全可靠的有統一規范的標準數據信息交換平臺。為不同系統之間的信息共享提供技術支撐。各個智能化變電站高級應用系統都能利用一體化信息交換平臺。實現數據對各個高級應用系統透明共享。跨數據庫的數據的交換。智能變電站的數據采集對象主要是來自變電站內一次設備的各種狀態的實時的參數。也會有一些對時間要求不是很高的數據信息(主要是電能計量。電能質量。負荷控制等)。智能變電站的一體化信息平臺發將數據統一進行采集以后。對原始數據進行處理。按功能需求分類發送到變電站各個應用系統。如自動化系統。智能輔助控制系統。智能告警及故障信息綜合分析決策系統和設備狀態監控系統等。各個系統的數據庫在接收到數據以后。根據各個系統的特點對數據進行處理。并將數據分析所得的結果。進行最優化選擇并執行。在智能變電站中所有數據的傳輸都通過光纖網以太網實現。每一個保護測控裝置。自動化裝置。智能終端和數據庫都是數據以太網的一個節點，有固定的地址可以訪問。智能變電站一體化信息平臺主要由各個智能終端、測控裝置、同步時鐘源、一體化信息主機以及站內交換機等部分組成。各智能終端和測控裝置完成對現場一次設備實時數據的數字化采集和標準化傳輸，同步時鐘源為全站提供了一個統一穩定的同步時鐘信號，并通過各智能終端和測控裝置對數據信息附加上時標，站內一體化信息主機實現對站內各智能終端和測控裝置數據的統一化管理，為站內各種高級應用系統提供一個開放的可靠的數據信息，所有繼電保護設備和自動化裝置都可以通過標準化數據接口與站內一體化信息主機連接。 智能化隨著基于光學或電子學原理的電子式互感器和智能斷路器的使用，常規模擬信號和控制電纜將逐步被數字信號和光纖代替，測控保護裝置的輸入輸出均為數字通信信號，變電站通信網絡進一步向現場延伸，現場的采樣數據、開關狀態信息能在全站甚至廣域范圍內共享。根據新修訂的《智能變電站技術導則》，智能化變電站的改造必須采用先進的、質量穩定可靠的傳感器、通信技術、控制和智能等技術，以一次設備參數的數字化和標準化、規范化信息平臺為基礎，實現變電站實時全景(電壓、電流、頻率、有功、無功)的監測、自動運行控制及與站外系統協同互動等功能，達到提高變電可靠性。其目標為可靠、經濟、兼容性強，并具有一次設備智能化、信息交換標準化、系統高度集成化、運行控制自動化、保護控制協同化、分析決策在線化等技術特征。為了適應智能電網和智能變電站的發展趨勢，結合一次設備智能化的發展目標，本次變電站智能化設計的第一步是保證一次設備的智能化，即使用所謂的智能一次設備。一次設備的智能化首先是保證數字化，包括輸入信號的電壓互感器和電流互感器，實現就地的信號數字化，減少模擬量傳輸。借鑒國際和國內的設備情況和電網的運行情況，220kV部分選用西開生產的電子式電流互感器、電子式電壓互感器和電子式電流電壓互感器，110kV部分選用GIS用的電子式電流互感器、電子式電壓互感器和電子式電流電壓互感器，35kV部分選用GIS用的電子式電流互感器、電子式電壓互感器和電子式電流電壓互感器。根據國家電網《智能變電站技術導則》、《變電站智能化改造技術規范》對原有220kV傳統變電站進行智能化改造。由于目前“一次設備技術”與“二次設備技術”融合相對困難,智能變電站改造按《智能變電站技術導則》采用“三層兩網”分層設計。將過程層與間隔層進行分層設計。就地的智能匯控柜僅安裝“合并單元”、“智能終端”、“在線監測功能組”。測量、控制、保護、故障錄波功能還是安裝在控制室單獨組屏。過程層網絡與站控層網絡釆用“雙備份光纖以太網”并配有GPS對時網。變電站智能化一次設備采用IEC61850標準的信息接口，使智能一次設備成為各種智能單元的接入平臺，同時作為智能單元測量和控制等信號的應用終端，為二次設備智能化提供必要的硬件條件。5 結 論隨著能源問題和環境問題的日益突出，電力系統應該給用戶提供更加環保，更加智能的清潔能源，智能電網的建立有利于幫助人們實現能源的可持續發展，有利于提電網的靈活性和兼容性，有利于抵御日益頻繁的自然災害和外界干擾，降低運營成本，促進節能減排。在智能變電站的建設過程中，勢必對變電站的二次系統的構架，高級應用進行整合和提高，全面實現變電站的信息化數字化、自動化和互動化。數字化建設的優點：IEC61850的應用帶來變電站物理結構和調試的變化和優點： 數據的共享通過網絡交換完成，解決了傳統變電站智能裝置間難以實現的信息共享和互操作性； IEC61850標準采用了最新的網絡通信技術，借助于高帶寬、高效率的網絡通信平臺，改變了過去按點孤立傳送信息的模式，使信息按對象整體傳送，不僅使通信更有效率，也使信息更加全面，為變電站實現網絡化、信息化奠定了基礎。同時網絡化的通信平臺簡化了二次回路的設計，減少了二次電纜的使用，使變電站的建設更經濟，更環保。IEC61850解決了過去變電站內、變電站與遠方調度中心間存在的多種協議不一致帶來的調試困難、容易出錯、難以維護的問題，為變電站自動化系統整體實現無縫通信奠定了基礎，采用IEC61850標準的設備之間互操作性好，調試維護難度低。IEC61850標準還通過了工程配置的標準化，提高工程調試的安全性、可靠性，可以有效縮短工程調試的周期。數字化站系統集成商根據SSD文件和各廠家ICD文件，通過SCD配置工具生成變電站的數據文件SCD文件，后臺監控支持SSD文件生成一次接線圖和聯閉鎖關系，各個廠家使用SCD文件生成CID文件、GOOSE文本、SMV文本直接下載，不需要二次修改配置，提高了數字化站實施的效率和正確率。 由于全站取消了所有控制電纜和信號電纜，代之以光纖，大大節省了有色金屬并便于施工；由于采用了智能終端和GIS智能控制技術，節約了大量的電力電纜和控制電纜；由于智能化變電站信息平臺是開放的統一的，可以避免設備的重復投入，比如測量TA、保護TA、計量TA、差動TA等多組互感器現在只需要一組電子式互感器就可以解決；智能化一次設備布置緊湊，減少了占地面積；采用智能一次設備所有功能均可遙控實現，通信系統傳輸的信息更完整，通信的可靠性和實時性都大幅度提高；智能化變電站安裝調試簡便，大大縮短了建設周期；數字化變電站非常方便實現設備在線檢測，為實現狀態檢修創造了條件，它將大大提高了設備的使用效率，縮短停電時間，帶來良好的經濟效益。智能化變電站作為變電站的發展方向，主要解決現有變電站可能存在的以下問題：傳統互感器的絕緣、飽和、諧振等；長距離電纜、屏間電纜；通信標準等。智能化變電站與傳統變電站相比，主要需對過程層和間隔層設備進行升級，將一次系統的模擬量和開關量就地數字化，用光纖代替現有的電纜連接，實現過程層設備與間隔層設備之間的通信。 本文從智能變電站與數字化變電站區別入手，討論了智能變電站的概念及兩者的不同并對智能變電站技術現狀以及智能變電站的特征和結構進行了探討，詳細的討論了智能變電站標準化、信息化、一體化、智能化四個部分的關鍵技術的內容，最后對全文進行了總結與展望，但由于智能變電站建設是一個長期的過程，未來高級應用技術也會隨著智能變電站相關技術和裝備的開發而發展。在橋頭變的工程實踐，一二次設備整合存在問題，導致一些智能變電站技術無法應用，所以一二次設備的融合是未來智能變電站的一個發展方向，同時未來的智能變電站之間的數據交換平臺技術，不能局限于變電站內，還應實現全網數據的共享，為全網智能控制技術打下基礎。但由于筆者水平有限，許多有關智能變電站的問題在文章不能一一探討，論文還有許多缺點與不足，歡迎批評指正。參考文獻[1] 康重慶,陳啟鑫,[J]. (2):17.[2] 張文亮,劉壯志,[J]. (13):111. [3] [J].(3):145146.[4] 趙祖康,[J]. 中國自動化設備，2000,02(1):4852[5] 李興龍，(6):6669[6] 張玉軍,李汝振,(5):813[7] (5):3941[8] :1927[9]，(3) [10]國家電網科〔2010〕530號(關于印發《智能變電站繼電保護技術規范》的通知).[11]國網公司企業標準Q/GDW3832009《智能變電站技術導則》