某风电场220kV变电站综合自动化系统的研究和设计

论文摘要

变电站综合自动化系统是在现代计算机技术、数据通信技术、模块化软件技术基础之上发展起来的,它是一种集保护、测量、控制及远动于一体的微机控制系统。系统主要是由多个微机保护单元[1]、通讯网络、后台管理机[3]、打印机等设备组成,接线与以前传统变电站相比非常简单,可方便解决传统变电站二次系统存在的问题,提高了电力系统的供电可靠性,适应了现代生产发展和能源管理的要求。对220kV及以上电压等级变电站来说,中心目标是服务于电力系统安全以及经济运行。应用先进的通信技术、计算机技术为新的保护和控制技术的运用提供技术上的支持。尽管变电站监视和控制问题很早以前就解决了,但是利用新技术能更好的解决这些问题。在管理上和技术上,新技术的运用可以促进不同专业的协调配合,提高变电站安全、稳定和可靠的运行水平,从而为电网自动化进一步向前发展打下良好的基础。实现变电站综合自动化的途径,简要来说,对老式变电站的控制、测量、监视等方面进行全面技术升级和改造,新建变电站就要取消常规的保护、测量和监控屏,逐步实现由少人值班到无人值班的过度。本文通过介绍变电站综合自动化系统的发展历史及其结构特点,探讨了其在风能领域应用的意义和功能配置要求。重点讨论了变电站信息化和自动化的趋势,实现变电站综合自动化系统的必要性和优越性。对变电站综合自动化三种硬件结构:集中式[1]、分布式[6]和分层分布式[7]进行了分析和比较。通过对变电站一次系统和二次系统的分析,结合综合自动化的设计原则,设计了变电站综合自动化系统方案,包括二次设备保护测控、远动及计算机监控系统设计、通信系统等。通过对主要设备的详细分析,达到对变电站综合自动化系统整体提供具体而有力的构架支撑的目的。在对市场产品的调研下,进行了合理的选型和组态,改良了产品中不符合现场要求的部分,最终完成了该综合自动化系统的设计研究。目前该风电场已经投入运行,而且运行情况良好。经过实践的检验,结果证明本综合自动化系统设计不仅满足了变电站控制精度高的要求,而且还具有响应速度快,数据传输可靠,可扩展性强,易于维护等显著特点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.1.1 变电站综合自动化的优越性
• 1.1.2 变电站综合自动化的主要特征
• 1.2 变电站综合自动化系统的发展现状
• 1.2.1 集中式
• 1.2.2 分布式
• 1.2.3 分散分布式
• 1.3 本工程产生的背景
• 1.3.1 电网现状
• 1.3.2 建设的必要性
• 1.4 本论文的主要内容
• 第2章 变电站选址与经济分析
• 2.1 工程选址分析
• 2.1.1 场站选址
• 2.1.2 水文条件
• 2.1.3 气象条件
• 2.1.4 地质条件
• 2.2 施工用水用电
• 2.3 工程造价
• 2.4 本章小结
• 第3章 变电站电气一次系统
• 3.1 变电站与电网的连接
• 3.1.1 接入系统方案
• 3.1.2 电气主接线
• 3.2 主变容量的选择
• 3.2.1 主变规模
• 3.2.2 主变型号的选择
• 3.3 中性点接地方式
• 3.4 无功补偿
• 3.5 短路电流的计算及设备选择
• 3.5.1 短路电流计算
• 3.5.2 主要电气设备的选择
• 3.6 所用电、照明、检修、采暖和空调网络
• 3.6.1 站用电接线及布置
• 3.6.2 照明与检修
• 3.6.3 采暖与空调网络
• 3.7 本章小结
• 第4章 升压站电气二次系统
• 4.1 设计指导思想
• 4.2 变电站综合自动化系统的功能要求
• 4.2.1 综合自动化的要求
• 4.2.2 微机监控系统的主要功能
• 4.2.3 微机监控系统的主要技术指标
• 4.2.4 保护功能的要求
• 4.2.5 信息通道和信息传输要求
• 4.3 主要保护设备选型
• 4.4 系统配置
• 4.4.1 保护控制及自动化系统
• 4.4.2 测量及计量
• 4.4.3 调度自动化系统配置
• 4.4.4 通信系统
• 4.4.5 系统电源
• 4.4.6 视频监控系统
• 4.4.7 火灾自动报警系统
• 4.4.8 风机控制系统
• 4.4.9 综合自动化系统总结
• 4.4.10 抗干扰措施及二次电缆的选择
• 4.4.11 电气二次设备材料表
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论
• 参考文献
• 作者简介
• 致谢