廉州变电站综合自动化系统改造设计与实施.doc

摘 要 随着经济水平的不断提高，国家对电力部门建设力度的不断加大，以及国家电网公司“三集五大”体系建设的日益发展，使得在500kV变电站实施以“集中监控、无人值守”为标志的运行管理模式转变成为必然。河北省电力公司为顺应国家电网公司的体系建设，迫切需要对河北检修分公司所管辖的500kV变电站，尤其是针对早期建设的以廉州500kV变电站为代表的各站，进行重新设计与改造。 本文以运行已达14年的位于石家庄南部地区的廉州500kV变电为例，研究了国内外500kV超高压变电站综合自动化系统的发展情况及方向，阐述了变电站综合自动化系统的基本功能、基本结构、运行模式及数据通信等，对变电站综合自动化系统的硬件结构、监控系统、微机保护装置、数据通信等进行了深入的理论研究，并结合研究内容给出了廉州500kV变电站综合自动化系统中的监控系统、继电保护、通信系统的改造方案。监控系统是变电站综合自动化系统的核心部分，文中有侧重的对其进行了研究，给出了系统配置与功能实现方案。 通过对500kV变电站进行综合自动化技术改造，将改进现有电力设备，更新现有继电保护、通信装置等自动化装备，实现了对全站的主要设备的自动监视、测量、控制、保护以及远动信息传递，提高了全站的安全运行水平。本研究课题对现有电网有着普遍性和实践性，对500kV变电站综合自动化改造工作具有重要意义。 关键词：；Abstract 第1章 1.1 选题背景及其意义 1999年，现管辖河北南部电网所辖石家庄、保定、沧州、衡水、邯郸、邢台6个地区的16座500kV变电站及3400余公里的500kV输电线路。其管辖的变电站如今已构成了东接山东电网、南联华中电网、西接山西电网、北联京津唐电网的网架结构，形成了西电东输、南电北送的重要通道。 随着河北南部500kV电网规模不断扩大，变电运行、维护人员数量不足与电网规模不断扩大之间的矛盾日益突出。河北省检修分公司现有值班人员197人负责16个变电站的运行、维护工作，预计“十二五”期间，将新建500kV变电站7座，新增500kV变电容量14750MVA，如此的快速发展速度与电网现阶段的运行模式及变电站运行人员的数量已不相匹配。目前，南宁、苏州、天津等地相继开展了500kV变电站少人值班建设工作，并取得一定成效。国家电网公司于2006年正式颁布了《国家电网公司新技术推广纲要》，将500kV变电站无人值班工作列入新技术推广应用重点工程，为500kV变电站无人值班的发展提供了政策支持。 为顺应超高压电网管理水平和科技水平不断提高、电网建设不断发展的潮流，解决目前人力资源、技术和安全管理等方面的压力，积极、适时的开展河北南网500kV变电站集中监控系统项目建设是十分必要的，通过集控系统建设逐步实现对河北南网500kV变电站的“遥控、遥信、遥测、遥调、遥视”功能，提高变电站保护和控制性能，改善和提高电网的控制水平，同时也使变电站设计合理、布局紧凑、运行更加安全可靠。 随着河北南网220kV电磁环网的解环运行，每个500kV变电站都是一个地区的主电源。廉州、保北、沧西、蔺河等数座较早投运变电站的综合自动化系统的改造成为河北南网电力系统发展的必然。 因此1.2 国内外研究现状 1.2.1 国内外综合自动化系统的发展概况 变电站综合自动化核心的部分即为综合自动化的系统，综合自动化的系统设计应该本着经济适用、安全可靠、技术先进的原则，以便能够使变电站的无人值班要求得到满足。为了使电力工业与现代信息网络需求相适应，并保证变电站能够维持安全运行、优质运行及经济运行的良好状态．就必须实现变电站的综合自动化运行变电站的综合自动化能够使供电网实现自动化的调度，满足电力用户对供电网供电的质量与可靠性的要求有利于变电站实现科学化管理与现代化制度建设的目标。就目前的发展情况而言变电站综合自动化的系统采用先进技术进行设计与传统的保护控制系统相比具备明显优势，并终将取代常规控制系统。70年代末，80年代初就开始进行保护和控制自动化系统的适用研究工作。例如：美国西屋电气公司和美国电力科学研究院联合研制的SPCS变电站保护和控制综合自动化系统。日本关西电力公司与三菱电气公司共同研制的SDS-Ⅰ、AEG公司，瑞士ABB公司，美国通用电气公司等一些国际著名电气公司已经开发和生产了各自的变电站综合自动化系统，取得了较丰富的运行经验。我国的变电站的自动化设计的研究工作起步较晚直至上世纪的八十年代的中期才开始出现。但是，起步晚的情况对自动化的设计工作发展的速度并没有造成多大影响。1987到上世纪九十年代，许多的生产厂家及科研单位都对这项新技术的研究有了新的突破。2001年初，我国首个能够实现完全的综合自动化、完全的分层分布式系统的综合自动化系统在南昌500kV变电站投入使用，标志着我国