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500kV智能变电站二次系统优化设计

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Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景与研究意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 国内外智能变电站采样及二次功能集成发展概况及存在问题

1.2.1 国外发展概况

1.2.2 国内发展概况

1.3 本文所做的主要工作

第2章 500kV智能变电站自动化系统网络分析

2.1 500kV智能变电站网络总体结构

2.2 500kV智能变电站网络分析

2.2.1 站控层/间隔层网络

2.2.2 过程层网络

2.3 本章小结

第3章 500kV过程层网络优化设计

3.1 通用设计500kV过程层网络方案

3.1.1 配置原则

3.1.2 交换机配置方案

3.1.3 存在问题

3.2 500kV过程层网络优化设计方案

3.2.1 配置优化原则

3.2.2 优化方案比选

3.2.3 优化方案配置

3.3 本章小结

第4章 500kV过程层采样优化设计

4.1 智能变电站系统框架

4.2 智能变电站采样方案

4.2.1 采样方式

4.2.2 采样方案

4.2.3 通用设计500kV采样及二次设备配置

4.3 500kV采样方式对继电保护整组动作时间的影响

4.3.1 整组动作时间相关标准解读

4.3.2 继电保护动作时间理论分析与实际对比

4.3.3 线路保护整组动作时间优化方案

4.3.4 智能变电站500kV过程层采样优化设计

4.4 本章小结

第5章 二次功能就地化纵向集成设计

5.1 二次功能就地化纵向集成需求分析

5.1.1 保护速动性的需求

5.1.2 设备就地化的需求

5.1.3 管理运维的需求

5.2 二次功能就地化纵向集成设计方案

5.2.1 500kV二次功能就地化纵向集成

5.2.2 220kV二次功能就地化纵向集成

5.3 二次功能就地化纵向集成效益分析

5.3.1 保护动作快、装置可靠性高

5.3.2 建设、运维便利

5.3.3 占地少、造价省

5.4 本章小结

第6章 结论与展望

6.1 本文的主要结论

6.2 下一步工作展望

参考文献

攻读工程硕士学位间发表的论文及其它成果

致谢

作者简历

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摘要

智能变电站是电网运行数据采集源头和命令执行单元,也是实现智能电网自动化特征的主要体现。智能变电站通过增加过程层网络实现与一次设备的数字化接口,过程层网络传输的可靠性将直接影响智能变电站的安全运行,应对如何提高500kV过程层网络传输可靠性展开专门研究。 智能变电站由于增加了过程层网络中间实现环节,带来继电保护整组动作时间延长问题。目前2011版、2015版国家电网公司《通用设计》500kV电压等级采样方式均未兼顾继电保护的速动性与全站采样数据共享问题,500kV智能变电站220kV侧由于采用数字化采样,也有继电保护整组动作时间延长问题,应在两版《通用设计》基础上进行设计优化。本文所做的主要工作如下: (1)通过分析智能站自动化系统各层网络功能及流量,确定站控层、间隔层、过程层网络拓扑结构,重点分析过程层网络5种采样、跳闸组网方式的优缺点,确定现阶段 220kV 及以上电压等级变电站过程层网络采用继电保护直采直跳、SV/GOOSE单独组网或共网传输方案。 (2)通过分析《通用设计》500kV过程层网络配置方案在可靠性方面存在的不足,提出了基于交换机 N-1 和 N-2 故障方式下网络可靠性原则,确定了提高500kV过程层网络可靠性的优化设计方案为:按串配置交换机,SV、GOOSE 共同组网,双重化保护各设置独立的双网,双重化保护分别接入各自双网。 (3)通过研究500kV智能变电站数字化采样方式对继电保护整组动作时间的影响,得出数字化采样对线路保护速动性存在影响的结论,提出500kV过程层采样优化设计方案为:500kV线路保护采用电缆模拟量直接采样,500kV元件保护采用SV点对点直接采样,500kV测控装置、故障录波等采用SV网采。 (4)通过开展220kV二次功能就地化纵向集成设计方案研究,提出了采用就地化多功能保护装置,解决500kV智能变电站220kV侧数字化采样继电保护整组动作时间延长问题,符合新一代智能变电站二次设备就地化、小型化、集成化、模块化建设要求。 通过采用以上优化设计方案,提高了500kV过程层网络传输的可靠性,解决了500kV线路保护、220kV线路(母联)保护经合并单元数字化采样后保护整组动作时间延长问题,体现了智能变电站数据共享的优势,同时节省了大量电缆、光缆,减少了现场工作量,降低了工程造价,符合新一代智能变电站建设要求。

著录项

  • 作者

    朱萍;

  • 作者单位

    华北电力大学;

    华北电力大学(保定);

  • 授予单位 华北电力大学;华北电力大学(保定);
  • 学科 电气工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 徐玉琴,张志鹏;
  • 年度 2018
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 发电、发电厂;
  • 关键词

    智能变电站;

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