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横琴岛智能变电站可行性分析

作　者: 杨海鹰
导　师: 张波；李涛
学　校: 华南理工大学
专　业: 电气工程
关键词: 智能电网智能变电站 IEC61850 数字化变电站工程应用
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

智能变电站是智能电网六大基础环节之一,也是最关键的环节。它采集电网基础运行数据并执行相应的命令,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等功能。能够实现设备信息、运行策略与电力调度的全面互动,实现基于状态的全寿命周期综合管理,电网运行数据的实时采集和共享,支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用,保障各级电网安全稳定运行。本文阐述了智能变电站的功能特点,对比了智能变电站与数字化变电站在功能上的异同,描述了横琴岛智能变电站的基本情况,以220kV琴韵变电站的设计施工为基础,给出了一次设备设计方案,对系统参数、电气主接线、短路电流计算及主要设备选型做了详细分析,并对220kV琴韵变电站的系统架构、二次保护、在线监测、远动部分做了设计定型。结合当前智能变电站试点工程的研究与建设情况,依照珠海220kV琴韵变电站“3C绿色电网”建设要求,遵循IEC61850标准,按照“三层两网”的结构设计了220kV琴韵变电站智能管理系统及新能源应用方案。结合国内智能变电站的建设情况提出了工程应用的方案,通过琴韵变电站的工程实例,总结了可供后续工程借鉴的成功经验,并着重对智能变电站的工程设计、建设的特点、日后维护运行与常规变电站的不同之处进行了分析。通过对220kV琴韵变电站设计、分析及对各设备的选型配置,得出了横琴岛智能化变电站的可行性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-15
  1.1 课题背景及意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-12
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 我国研究现状  11-12
  1.3 横琴岛智能变电站基本概况  12-13
  1.4 本文主要内容  13
  1.5 本章小结  13-15
第二章智能变电站的相关概念及构成  15-19
  2.1 智能变电站的概念  15-16
    2.1.1 数字化变电站概念  15
    2.1.2 智能变电站的定义  15-16
  2.2 IEC61850 标准  16
  2.3 智能变电站的体系结构  16-17
  2.4 智能变电站关键设备  17-18
  2.5 本章小结  18-19
第三章 220kV 琴韵变电站概况及一次设备设计  19-32
  3.1 220kV 琴韵变电站概况  19-21
    3.1.1 前言  19
    3.1.2 设计依据  19
    3.1.3 设计范围  19
    3.1.4 建设规模  19-20
    3.1.5 主要设计原则  20-21
  3.2 220kV 琴韵变电站概况电力系统结构  21-25
    3.2.1 220kV 琴韵变电站建设的必要性  21-22
    3.2.2 变电站在系统中的作用  22
    3.2.3 变电站接入系统方式  22-23
    3.2.4 220kV 琴韵变电站的建设规模  23-24
    3.2.5 无功补偿  24
    3.2.6 系统同期点  24-25
  3.3 220kV 琴韵变电站一次设备设计  25-31
    3.3.1 系统参数  25
    3.3.2 电气主接线  25
    3.3.3 短路电流计算及主要设备选择  25-28
    3.3.4 220kV 琴韵变电站站用变及动力照明  28-30
    3.3.5 过电压保护及防雷接地  30-31
  3.4 本章小结  31-32
第四章 220kV 琴韵变电站系统架构体系  32-42
  4.1 220kV 琴韵变电站站内配置  32-33
  4.2 220kV 琴韵站在线监测系统应用方案  33-36
    4.2.1 220kV 琴韵站系统架构  33-34
    4.2.2 220kV 琴韵站具体配置  34-36
  4.3 220kV 琴韵站保护配置  36-39
    4.3.1 主变压器保护配置  36-37
    4.3.2 220kV 线路保护（含对侧保护更换要求）  37-38
    4.3.3 220kV 母联及分段保护  38
    4.3.4 220kV 母线保护  38
    4.3.5 20kV 线路保护  38
    4.3.6 20kV 电容器组保护  38-39
    4.3.7 20kV 电抗器组保护  39
    4.3.8 20kV 接地变保护  39
    4.3.9 站用变保护  39
    4.3.10 20kV 备用电源自投  39
  4.4 220KV 琴韵站直流系统设计  39-40
  4.5 220kV 琴韵站远动部分设计  40-41
    4.5.1 调度自动化系统现状  40
    4.5.2 调度关系  40
    4.5.3 远动设备的配置  40
    4.5.4 中调远动通道的要求  40-41
    4.5.5 地调远动通道的要求  41
    4.5.6 电能采集通道要求  41
    4.5.7 调度端扩充要求  41
  4.6 本章小结  41-42
第五章 220kV 琴韵变电站管理系统及新能源应用方案  42-52
  5.1 引言  42-43
  5.2 琴韵变电站总体情况  43-44
  5.3 基于无线射频识别技术（RFID）、RFID 电子标签技术的变电站物联网方案  44-46
    5.3.1 系统结构  44
    5.3.2 系统功能  44-46
    5.3.3 系统供电  46
  5.4 基于一体化信息平台的高级应用功能选配  46-48
    5.4.1 设备状态可视化  47
    5.4.2 智能巡检  47
    5.4.3 源端维护  47
    5.4.4 站域控制  47
    5.4.5 经济运行与优化控制  47-48
  5.5 利用太阳能光伏发电设备建设环境友好型智能变电站  48
  5.6 琴韵变电站与标设变电站的比较  48-51
  5.7 本章小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-56
攻读硕士学位期间取得的研究成果  56-57
致谢  57-58
附表  58

横琴岛智能变电站可行性分析

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