数字化变电站可行性研究 _毕业设计.doc

数字化变电站可行性研究 摘 要 我国变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平。新建变电站，无论电压等级高低，基本都采用变电站综合自动化系统。随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，变电站中所有信息的采集、传输和处理全部数字化将成为变电站自动化建设的必然趋势。并在提高稳定性、增强可靠性、信息共享、简化架构、提升功能、降低造价等方面取得了重大的突破和显著的社会经济效益。。随着科学技术的水平的提高，和实际需求的改变，相应的解决方案也会在实践中不断的调整。 关 键 词：数字化变电站概述；数字化改造的诠释；数字化改造必然趋势；数字化改造的技术途径； 目 录 摘 要 I 1 引 言 1 1.1 数字化变电站概述 1 1.2 变电站的数字化发展历程及存在问题 1 1.3 数字化变电站的优点和特点 2 1.4 常规变电站数字化改造的诠释 2 2 常规变电站数字化改造的必要性和有利条件 4 2.1 必要性 4 2.2 有利条件 5 2.2.1 数字化变电站自动化技术和设备日趋成熟 5 2.2.2 建设数字化变电站的有利条件 5 2.2.3 数字化变电站改造经济性分析 5 2.2.4 常规变电站数字化改造的技术途径 7 2.2.5 需要考虑的问题 9 结束语 14 致 谢 15 参考文献 16 1 引 言 国家电网公司近期提出了智能电网建设的新规划, 至2020年分为3个阶段全面建成统一的“坚强智能电网”, 技术和装备全面达到国际先进水平。数字化变电站技术是国际公认的变电站自动化发展趋势, 也是国家电网公司智能电网建设规划中的一部分; 与常规变电站相比具有信息充分共享,标准化数据及通信模型、信号传输实时可靠, 降低变电站整个生命周期的费用等优点。目前, 国内已有超过20个数字化变电站投人运行或在建,但常规变电站的数字化改造还未多见。大量的常规变电站改造必然要考虑到成本和性价比,包括对运行的影响、设备的使用期限和重要程度等因素。 1.1 数字化变电站概述 我国变电站自动化技术经过十多年的发展已经达到一定的水平。新建变电站，无论电压等级高低，基本都采用变电站综合自动化系统。许多老变电站也通过改造实现变电站综合自动化，进而实现无人职守。变电站综合自动化技术的广泛采用提高了电网建设的现代化水平，增强了电网输配电能力和电网调度的能力，降低了变电站建设的总造价和人工费用。随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟，以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用，变电站中所有信息的采集、传输和处理全部数字化将成为变电站自动化建设的必然趋势。 1.2 变电站的数字化发展历程及存在问题 变电站作为电力网中的重要节点, 随着系统的技术进步, 己经发生了很大变化。特别是自20世纪90年代以来, 随着电网及计算机、技术、信息、控制技术、测量技术等的发展, 变电站自动化系统已逐渐步入数字化时代, 并在提高稳定性、增强可靠性、信息共享、简化架构、提升功能、降低造价等方面取得了重大的突破和显著的社会经济效益。 但是, 目前变电站数字化技术的运用还存在各种局限性。主要表现在①一次设备和二次装里之间仍需敷设大量电缆, 设计、电建施工、运行维护都存在很大的工作量, 形成可观的成本②电网及一次设备信息的数字化处理还是依靠二次装来完成, 造成不同应用间的信息重复和无效冗余, 带来变电站二次系统架构庞杂、不便扩展、难以维护、成本增高③虽然实现了变电站的初步数字化进程, 但仍未实现站内的公用信息共享、简化信息及变电站架构, 并降低变电站造价及维护成本④随着越来越多的IED的应用, 各种网络架构、通信协议和传输介质使得系统互连、互操作性问题日益突出, 也为系统的稳定埋下隐患。虽然包括正等国际组织做了不少工作, 但由于各机构、厂家在技术水平、经验、理解等方面的差异, 变电站自动化系统仍处于难以实现互连接、互操作的状态。故实现变电站内一次设备信息处理的数字化, 二次设备通信的网络化, 并在此基础上按照标准族构建未来的数字化变电站架构, 已被公认为未来技术发展的方向。 1.3 数字化变电站的优点和特点 数字化变电站有两个根本特点, 即一次设备智能化和二次设备网络化。采用数字输出的电子式互感器、智能开关(或配智能终端的传统开关)等智能一次设备,一次设备和二次设备间用光纤传输数字编码信息方式交换采样值、状态量、控制命令等信息。二次设备之间利用通信网络交换信息,取消控制电缆,降低了工程造价,提高了可靠性?? 为顺利实现一次设备智能化和二次设备网络化,国际电工委员会(IEC )制订了IE C61850