110kv智能变电站系统及继电保护设计开题报告.pdf

110kv智能变电站系统及继电保护设计开题报告--

西安电力高等专科学校

毕业设计开题报告

题目：110kV智能变电站系统及继电保护设计

学生姓名：郭飞飞学号：29

专业：继电保护及其自动化专业班级：12091

指导教师：王玲

2012年4月25日

110kv智能变电站系统及继电保护设计开题报告--
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一、选题背景和意义

变电站作为输配电系统的信息源和执行终端，要求提供的信息量和实现的集成
控制越来越多，因此，目前的变电站迫切需要一个简约的、智能的系统，实现信息共
享，以减少投资，提高运行、维护效率。这些运行和管理的需求使智能变电站成为变
电站自动化系统的发展新方向。随着计算机应用技术和现代电子技术的飞速发展，智
能变电站离我们越来越近。
建设智能变电站（即数字化变电站）的必要性：

1.电力市场化改革的需要
变电站作为输配电系统的重要组成部分，市场化改革对其也提出了新的要求：
从变电站外部看，更加强调变电站自动化系统的整体信息化程度，和与电力系统整
体的协调操作能力；从变电站内部看，体现在集成应用的能力上，也不同于传统的
变电站自动化装置的智能。
2．现有变电站自动化系统存在的不足
1）装置功能独立，且部分内容重复，缺乏高级应用。虽然独立的装置实现了
智能，但是却没有真正意义上的变电站系统智能，由于功能独立，装置间缺乏整体协
调、集成应用和功能优化；高级应用功能，如状态估计、故障分析、决策支持等尚未
完全实现。

2）二次接线复杂、CT/VT负载过重由于测量数据和控制机构不能共享，自动化
装置之间缺乏通信等原因，变电站内二次接线十分复杂，且系统内使用的通讯规约不
统一，不同的厂家使用不同的通讯规约，在系统联调的时候需要进行不同程度的规约
转换，加大了调试的复杂性，也增加了运行、维护的难度，给设计、调试和维护带来

了一定的困难，降低了系统的可靠性。同时，存在大量硬接线，造成CT/VT负载过重。
3）装置的智能化优势未得到充分利用。由于站内各套独立的自动化装置间缺
乏集成应用，使得智能装置的作用并未完全发挥，从而降低了自动化系统的使用效率
和投资价值。
4）缺乏统一的信息模型。相互独立的自动化装置间缺乏互操作性，一方面局
限了其在站内的应用，另一方面也给集控中心对信息的集成和维护带来困难。
数字化变电站是基于IEC61850标准体系上，采用了非常规互感器、智能化的一
次设备、网络化的二次设备，能够实现智能设备之间的互操作和信息的共享。因为

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IEC61850技术的先进性，它将推动我国电力系统自动化控制的变革，为我国电力系
统稳健、持续的发展奠定坚实的基础，也将产生巨大的效益。数字化变电站是智能电
网发展的主要方向。

二、国内外研究现状

我国的智能变电站的发展及研究现状：

国家电网公司在《国家电网公司“十一五”科技发展规划》中明确担出在‘十
一五’期间要研究、实施示范智能变电站。国内各网省公司纷纷开始智能变电站试点
工程的建设。
目前，智能变电站技术很多，有些已成熟，有些还在研究阶段，有

的还处于概念阶段。如：

1）一次设备智能化的实践：目前已有应用，如淮北桓潭110kV智能变电站。
2）二次功能网络化的实践：目前已有工程应用，如洛阳金谷园110kV数字化变电
站。
3）设备状态检修的实践：智能一次设备状态检修的实践，继电保护二次设备状态
检修的实践，目前正在开展研究。
4）站内智能高级应用方案研究：智能告警及分析决策经济运行与优化控制等，正
在研究阶段。
5）分布协同智能控制与智能保护研究：目前正在研究阶段。
6）主变压器应用新型光栅式温度在线监控系统：目前正在研究阶段。

7）GIS组合电气应用SF6压力、微水在线监测系统。
智能变电站研究、建设工作尚处于赴阶段，重点工作主要集中在智

能化开关设备的研究开发，尚不具备大范围推广应用的基本条件。主要

问题表现在：

1）智能变电站没有相应的设计规范、验收规范、装置检验规程、计量检定规程、
运行规范等，需要在实践中不断研究、摸索并制定。
2）智能变电站技术尚不成熟，在智能设备检测装置、一体化信息、平台开发等方
面还存在不足之处。

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3）智能变电站的投产，使得原有的检验手段已不能满足现场检验的需要，亟待研
究新的检测方法，配置相应的检测仪器。
4）智能变电站与传统变电站的导致在维护界限、人员分工等方面需要重新划分。