變電站設計開(kāi)題報告
難忘的大學(xué)生活即將結束，馬上就要開(kāi)始最難熬的畢業(yè)設計階段，一般做畢業(yè)設計之前指導老師都會(huì )要求先寫(xiě)開(kāi)題報告，那么應當如何寫(xiě)開(kāi)題報告呢？以下是小編收集整理的變電站設計開(kāi)題報告，希望對大家有所幫助。
變電站設計開(kāi)題報告 1
1、課題來(lái)源
本課題為某110kv中心變電站110kv線(xiàn)路保護記主系統設計課題。該變電站是最末一個(gè)梯級電站，裝機容量600萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量301億千瓦時(shí)，用地總面積為8070.1374公頃。向家壩水電站110kV中心變電站為向家壩水電站提供施工供電電源和電站建成以后作為廠(chǎng)用電備用電源的一座變電站。設計容量為350MVA，電壓等級為110/35/10kV，110kV進(jìn)出線(xiàn)有5條，中壓35kV側有10回出線(xiàn)，低壓10kV側有20回出線(xiàn).
2、設計的目的和意義
110kV變電所是電力配送的重要環(huán)節，也是電網(wǎng)建設的關(guān)鍵環(huán)節。變電所設計質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統的安全、穩定、靈活和經(jīng)濟運行。它是聯(lián)系發(fā)電廠(chǎng)和用戶(hù)的中間環(huán)節，起著(zhù)變換和分配電能的作用。電氣主接線(xiàn)是發(fā)電廠(chǎng)變電所主要環(huán)節，電氣主接線(xiàn)連接直接影響運行的可靠性、靈活性。它的擬定直接關(guān)系著(zhù)全廠(chǎng)電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護、自動(dòng)裝置和控制方式的確定。
隨著(zhù)變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，變電站綜合自動(dòng)化系統取代或更新傳統的變電所二次系統，繼而實(shí)現“無(wú)人值班”變電所已成為電力系統新的發(fā)展方向和趨勢。
3、國內外的現狀和發(fā)展趨勢
目前，我國小城市和西部地區經(jīng)濟的不斷發(fā)展對電能資源的要求也越來(lái)越高，西部主要是高原地帶，在高海拔的條件下，農村現有的變電技術(shù)遠達不到經(jīng)濟的快速發(fā)展，這也在一定程度上影響了西部地區和中小城市變電技術(shù)的推廣和應用技術(shù)的深化。因此，一方面需要創(chuàng )造條件有針對性地提高對小城市以及農村的變電站的建設，加強專(zhuān)業(yè)知識的培訓來(lái)提高變電技術(shù)；另一方面，可以通過(guò)媒介積極開(kāi)展技術(shù)交流，通過(guò)實(shí)踐去體驗、探索。
當今世界各方面因素正沖擊著(zhù)全球電力工業(yè)，在國外變電所技術(shù)有十分劇烈的競爭，而世界范圍內的變電所都采用了新技術(shù);其次，不同的環(huán)境要求給所有的電力供應商增加了額外的責任，使電力自動(dòng)化設備尤其是高壓大功率變電站的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)空間大大拓展。另外高壓變電所的最終用戶(hù)對變電站的自動(dòng)控制、節能、環(huán)保意識越來(lái)越強烈，迫使其上游提供者尤其是系統集成商更加重視地區性電能分配技術(shù)方面的需要，所以變電所在世界上飛速的發(fā)展，從而要求我國變電技術(shù)上也要加入世界先進(jìn)的.變電技術(shù)行業(yè)。
隨著(zhù)電網(wǎng)建設改造和110kV變電所深入負荷中心與電網(wǎng)配電自動(dòng)化系統的實(shí)施，要求電網(wǎng)變電所既要安全可靠地向用戶(hù)供電，又能與配電網(wǎng)自動(dòng)化系統資源共享，實(shí)現變電所遠動(dòng)通信，實(shí)時(shí)數據測量和采集，電氣設備運行監控，一、二次設備實(shí)時(shí)運行狀態(tài)監測，防誤操作閉鎖、電容器的自動(dòng)投退，主變有載開(kāi)關(guān)的自動(dòng)調節，小電流接地系統的選線(xiàn)以及繼電保護和自動(dòng)裝置的投退，定值的檢查和遠方修改等功能，從而在配電網(wǎng)絡(luò )正常運行時(shí)，能監視各種運行工況，優(yōu)化運行方式，合理控制負荷，調整電壓和無(wú)功功率，自動(dòng)計量計費。在配電網(wǎng)發(fā)生異�；蚬收蠒r(shí)，能迅速查出異常情況并快速切除，隔離故障，迅速恢復非故障線(xiàn)路供電。要實(shí)現這些功能，采用常規變電所的一、二次設計，選用傳統的二次設備是很難滿(mǎn)足要求的，必須利用先進(jìn)的計算機技術(shù)，研制和開(kāi)發(fā)變電所自動(dòng)化系統，以全微機化的新型二次設備代替常規設備，盡量做到硬件資源、信息資源共享，用不同的模塊軟件實(shí)現常規設備的各種功能，用計算機局域網(wǎng)代替大量信號電纜的聯(lián)接，用主動(dòng)模式代替常規設備的被動(dòng)模式。變電所自動(dòng)化系統，不僅功能上滿(mǎn)足了配電自動(dòng)化的要求，而且集微機監控、數據采集和微機保護于一體，將調度自動(dòng)化、繼電保護、變電管理和通信等綜合為一體，做到硬、軟件資源共享。實(shí)現了配電網(wǎng)自動(dòng)化系統和城網(wǎng)變電所的遙控、通測、通信、遙調的要求，并實(shí)現了變電所的無(wú)人值班運行，同時(shí)簡(jiǎn)化了變電所二次部分的硬件配置，減輕了施工安裝和運行維護的工作量，降低了變電所的總造價(jià)和運行費用。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，斷路器交流操作技術(shù)的成熟，保護和監控系統安全可靠性的提高和對室外環(huán)境的適應范圍擴大，小型化無(wú)人值班110kV變電所必然向"三無(wú)"(即無(wú)人值班、無(wú)房屋建筑、無(wú)電纜溝道)方向發(fā)展。
4、研究的主要內容及設計成果的應用價(jià)值
4.1電氣主接線(xiàn)設計
110kv進(jìn)出線(xiàn)的接線(xiàn)方式，35kv出線(xiàn)的接線(xiàn)方式，10kv出線(xiàn)的接線(xiàn)方式設計。在進(jìn)出線(xiàn)路較多時(shí)為便于電能的匯集和分配，常設置母線(xiàn)作為中間環(huán)節，是線(xiàn)路簡(jiǎn)單清晰，運行方便，有利于安裝和擴建。由于本變電站各電壓等級進(jìn)出線(xiàn)較多，應采用有母線(xiàn)連接。接線(xiàn)方式主要有單母線(xiàn)接線(xiàn)、單母分段、單母分段帶旁路母線(xiàn)、橋形接線(xiàn)、3∕2接線(xiàn)、雙母接線(xiàn)、雙母分段接線(xiàn)。
4.2變壓器選擇
包括變壓器臺數的確定，變壓器容量的確定，變壓器相數的確定，繞組數
量的確定，調壓方式和冷卻方式的選擇。
4.3短路電流計算
在電力系統設計中，短路電流計算應按遠景規劃水平年來(lái)考慮，遠景規劃水平年一般取工程建成后5—10年中的某一年。計算內容為系統在最大運行方式時(shí)，各樞紐點(diǎn)的三相短路電流和單相接地短路電流。
4.4電氣設備的選擇和校驗
進(jìn)行設備選擇時(shí)，應根據工程實(shí)際情況，在保證安全可靠的前提下，積極地采用新技術(shù)并注意節約。電氣設備必須按正常工作條件進(jìn)行選擇。選擇高壓電器，應能在長(cháng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓、過(guò)電流的情況下保持正常運行。電氣設備在選定后應按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)穩定和熱穩定校驗。校驗短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統及自藕變壓器等回路中的單相、兩相接地短路叫三相短路嚴重時(shí)，則應按嚴重情況校驗。
4.5110kv線(xiàn)路保護的設計
選擇保護方式時(shí)，希望能全面滿(mǎn)足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求。同時(shí)滿(mǎn)足四個(gè)基本要求有困難時(shí)，可根據電力系統的具體情況，在不影響系統安全運行的前提下，可以降低某一些要求。
選擇保護方式時(shí)，應力求采用最簡(jiǎn)單的保護裝置來(lái)滿(mǎn)足系統的要求。只有簡(jiǎn)單的保護裝置不能達到母的時(shí)，才考慮采用較復雜的保護裝置。
選擇保護方式時(shí)應綜合考慮電力設備和電力系統的結構特點(diǎn)和運行特性、故障出現的機率及可能造成的后果、電力系統近期的發(fā)展情況、經(jīng)濟上的合理性等因素。
4.6應用價(jià)值
通過(guò)課題的研究與實(shí)踐，加深了對所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識的理解，幫助綜合所學(xué)知識，并用于工程實(shí)踐。通過(guò)該課題的畢業(yè)設計，掌握工程設計的方法和步驟，為今后的工作奠定堅實(shí)的基礎。
5、工作的主要階段、進(jìn)度
�。�1）20xx年秋季學(xué)期第11周前
接受畢業(yè)設計任務(wù)書(shū)，學(xué)習畢業(yè)設計（論文）要求及有關(guān)規定。
�。�2）20xx年秋季學(xué)期第12~21周
閱讀指定的參考資料及文獻（包括10萬(wàn)個(gè)印刷符號外文資料），基本完成開(kāi)題報告、外文翻譯等任務(wù)。
�。�3）20xx年春季學(xué)期第1至5周
寫(xiě)出第一章概論和第二章理論分析。
(4)20xx年春季學(xué)期第6至12周。
初步完成畢業(yè)設計，全部成果交指導教師批閱。
(5)20xx年春季學(xué)期第13至14周。
修改、整理和定稿。
(6)20xx年春季學(xué)期第15周。
畢業(yè)答辯。
6、最終目標及完成時(shí)間
完成《金沙江向家壩110中心變電站110線(xiàn)路保護及主系統的設計》完成時(shí)間：第15周
7、現有條件及必須采取的措施
已完成《電路》、《電子技術(shù)基礎》、《電力系統分析》、《電力系統繼電保護》、《發(fā)電廠(chǎng)電氣部分》等課程學(xué)習，并對電力系統的一次及二次部分有一定的了解。在設計中必須采取充分利用自己的資源和學(xué)校的資源的措施。
8、協(xié)助單位及要解決的主要問(wèn)題
本課題的完成需要解決電氣主接線(xiàn)，電氣設備選擇等技術(shù)問(wèn)題，需要得到指導老師和學(xué)校的大力支持和幫助。
參考文獻
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【2】許建安王風(fēng)華編電力系統繼電保護整定計算中國水利水電出版社，2007.8
【3】張玉諸發(fā)電廠(chǎng)及變電所二次接線(xiàn)華北電力學(xué)院，1984.10
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【5】工業(yè)與民用配電設計手冊第三版水利電力出版社，2007.4
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【9】數字化變電站建設中需要注意的幾個(gè)問(wèn)題江西電力，2007.3
【10】箱式變電站在中低壓電網(wǎng)中的應用山西電力，2007.7
【11】城市電網(wǎng)中箱式變電站的特點(diǎn)及應用電氣應用，2006.7
【12】淺論如何解決在城市中心區規劃變電站引起的矛盾廣東科技2007.8
【13】未來(lái)的變電所大眾用電，2004.8
變電站設計開(kāi)題報告 2
一、選題背景和意義
變電站作為輸配電系統的信息源和執行終端，要求提供的信息量和實(shí)現的集成控制越來(lái)越多，因此，目前的變電站迫切需要一個(gè)簡(jiǎn)約的、智能的系統，實(shí)現信息共享，以減少投資，提高運行、維護效率。這些運行和管理的需求使智能變電站成為變電站自動(dòng)化系統的發(fā)展新方向。隨著(zhù)計算機應用技術(shù)和現代電子技術(shù)的飛速發(fā)展，智能變電站離我們越來(lái)越近。
建設智能變電站（即數字化變電站）的必要性
1.電力市場(chǎng)化改革的需要
變電站作為輸配電系統的重要組成部分，市場(chǎng)化改革對其也提出了新的要求：從變電站外部看，更加強調變電站自動(dòng)化系統的整體信息化程度，和與電力系統整體的協(xié)調操作能力；從變電站內部看，體現在集成應用的能力上，
也不同于傳統的變電站自動(dòng)化裝置的智能。
2．現有變電站自動(dòng)化系統存在的不足
1）裝置功能獨立，且部分內容重復，缺乏高級應用。雖然獨立的裝置實(shí)現了智能，但是卻沒(méi)有真正意義上的變電站系統智能，由于功能獨立，裝置間缺乏整體協(xié)調、集成應用和功能優(yōu)化；高級應用功能，如狀態(tài)估計、故障分析、決策支持等尚未完全實(shí)現。
2）二次接線(xiàn)復雜、CT/VT負載過(guò)重由于測量數據和控制機構不能共享，自動(dòng)化裝置之間缺乏通信等原因，變電站內二次接線(xiàn)十分復雜，且系統內使用的通訊規約不統一，不同的廠(chǎng)家使用不同的通訊規約，在系統聯(lián)調的時(shí)候需要進(jìn)行不同程度的規約轉換，加大了調試的復雜性，也增加了運行、維護的難度，給設計、調試和維護帶來(lái)了一定的困難，降低了系統的可靠性。同時(shí)，存在大量硬接線(xiàn)，造成CT/VT負載過(guò)重。
3）裝置的智能化優(yōu)勢未得到充分利用。由于站內各套獨立的自動(dòng)化裝置間缺乏集成應用，使得智能裝置的作用并未完全發(fā)揮，從而降低了自動(dòng)化系統的使用效率和投資價(jià)值。
4）缺乏統一的信息模型。相互獨立的自動(dòng)化裝置間缺乏互操作性，一方面局限了其在站內的應用，另一方面也給集控中心對信息的集成和維護帶來(lái)困難。
數字化變電站是基于IEC61850標準體系上，采用了非常規互感器、智能化的一次設備、網(wǎng)絡(luò )化的二次設備，能夠實(shí)現智能設備之間的互操作和信息的共享。因為IEC61850技術(shù)的先進(jìn)性，它將推動(dòng)我國電力系統自動(dòng)化控制的變革，為我國電力系統穩健、持續的'發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎，也將產(chǎn)生巨大的效益。數字化變電站是智能電網(wǎng)發(fā)展的主要方向。
二、國內外研究現狀
我國的智能變電站的發(fā)展及研究現狀：
國家電網(wǎng)公司在《國家電網(wǎng)公司“十一五”科技發(fā)展規劃》中明確擔出在‘十一五’期間要研究、實(shí)施示范智能變電站。國內各網(wǎng)省公司紛紛開(kāi)始智能變電站試點(diǎn)工程的建設。
目前，智能變電站技術(shù)很多，有些已成熟，有些還在研究階段，有的還處于概念階段。如：
1）一次設備智能化的實(shí)踐：目前已有應用，如淮北桓潭110kV智能變電站。
2）二次功能網(wǎng)絡(luò )化的實(shí)踐：目前已有工程應用，如洛陽(yáng)金谷園110kV數字化變電站。
3）設備狀態(tài)檢修的實(shí)踐：智能一次設備狀態(tài)檢修的實(shí)踐，繼電保護二次設備狀態(tài)檢修的實(shí)踐，目前正在開(kāi)展研究。
4）站內智能高級應用方案研究：智能告警及分析決策經(jīng)濟運行與優(yōu)化控制等，
正在研究階段。
5）分布協(xié)同智能控制與智能保護研究：目前正在研究階段。
6）主變壓器應用新型光柵式溫度在線(xiàn)監控系統：目前正在研究階段。
7）GIS組合電氣應用SF6壓力、微水在線(xiàn)監測系統。
智能變電站研究、建設工作尚處于赴階段，重點(diǎn)工作主要集中在智能化開(kāi)關(guān)設備的研究開(kāi)發(fā)，尚不具備大范圍推廣應用的基本條件。主要問(wèn)題表現在：
1）智能變電站沒(méi)有相應的設計規范、驗收規范、裝置檢驗規程、計量檢定規程、運行規范等，需要在實(shí)踐中不斷研究、摸索并制定。
2）智能變電站技術(shù)尚不成熟，在智能設備檢測裝置、一體化信息、平臺開(kāi)發(fā)等方面還存在不足之處。
3）智能變電站的投產(chǎn)，使得原有的檢驗手段已不能滿(mǎn)足現場(chǎng)檢驗的需要，亟待研究新的檢測方法，配置相應的檢測儀器。
4）智能變電站與傳統變電站的導致在維護界限、人員分工等方面需要重新劃分。
國外的變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展：
國外的變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是從20世紀80年代開(kāi)始的，以德國西門(mén)子公司為例，該公司于1985年投運了第一套變電站自動(dòng)化系統LSA-678，此后陸續在德國及歐洲投運的該型變電站自動(dòng)化系統達300多套，LSA-678變電站綜合自動(dòng)化系統1995年在中國正式投運。LSA-678系統結構有兩類(lèi)：一類(lèi)是全分布式系統；另一類(lèi)是集中與分布式相結合的系統。這兩類(lèi)系統均由64MB測控系統、7S/7U保護系統和8TK開(kāi)關(guān)閉鎖系統三部分構成。
20世紀90年代，日本在多座高壓變電站采用了以計算機監控系統為基礎的運行系統，其主要特點(diǎn)是繼電保護裝置下放至開(kāi)關(guān)站，并設置微機控制終端，采集測量值和斷路器觸點(diǎn)信息，通過(guò)光纜傳輸到主控制室的后臺計算機系統中，斷路器及隔離開(kāi)關(guān)的操作命令也由主控制室通過(guò)光纜下達至終端執行。
總體上來(lái)看，國外變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢同國內的發(fā)展趨勢基本上一致，分布式變電站自動(dòng)化系統已逐步成為技術(shù)發(fā)展的主流。
三、設計（論文）的主要研究?jì)热菁邦A期目標
主要研究?jì)热荩?/p>
1）分析智能變電站和傳統變電站的區別。
2）分析智能變電站需求和功能
3）了解數字化變電站三層網(wǎng)絡(luò )的含義，在變電站內，三層網(wǎng)絡(luò )內各智能設備的
類(lèi)型和特點(diǎn)是什么。
4）了解GOOSE、MMS、SV的組網(wǎng)特性。
5）以浙江110KV云林變?yōu)槔�，對站內的二次設備產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò )、監控后臺進(jìn)行設
計和配置。其中包括：
�、�.完成智能變電站一次系統設計
包括變壓器的選擇：變壓器型號及臺數的確定；變壓器中性點(diǎn)接地方式選擇、變壓器容量的選擇等；電氣主接線(xiàn)設計：主接線(xiàn)設計的原則、常見(jiàn)的主接線(xiàn)方式、主接線(xiàn)的經(jīng)濟技術(shù)方案比較、主接線(xiàn)的確定；短路電流計算的相關(guān)要求和規定、短路點(diǎn)的選取、短路電流的計算；電氣設備選擇的原則、主要電氣設備的選擇等。
�、�.完成智能變電站二次系統設計
包括通信方式設置，通訊系統協(xié)議等。
本文將以浙江云林110KV變電站為契機，設計出技術(shù)先進(jìn)、穩定、典型的新型智能變電站。
四、工作進(jìn)度安排
1、3月25日——4月5日熟悉課題，收集相關(guān)資料，了解相關(guān)背景知識，進(jìn)行可
行性分析
2、4月5日——5月15日學(xué)習數字化前沿技術(shù)和數字化產(chǎn)品測試，并在此基礎上結合IEC61850理論基礎，完成課題的主題設計，其中包括智能變電站的一次和二次系統的設計，分別分3周時(shí)間共計6周進(jìn)行了解和設計。
3、5月15日——5月25日完成畢業(yè)設計論文，分初步完成和最后修改兩步完成。
五、參考文獻
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[6]35～110KV變電所設計規范GB50229-2006主編部門(mén):中華人民共和國能源部批準部門(mén):中華人民共和國建設部施行日期:1993年5月1日
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六、指導教師意見(jiàn)
該同學(xué)查閱了大量智能變電站相關(guān)參考文獻，對論文題目認識清楚，有初步的研究思路，研究計劃合理，完成了開(kāi)題報告的要求。
變電站設計開(kāi)題報告 3
一、選題的依據及意義
�。ㄒ唬┻x題的依據：
通過(guò)本設計使我掌握了35kV變電站電氣主接線(xiàn)設計的基本步驟和方法，并在分析、計算和解決實(shí)際工程能力等方面得到訓練，進(jìn)一步鞏固了電力生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)知識，掌握了工程繪圖方面的一些知識、方法，掌握了科技論文寫(xiě)作的一般知識及科技文獻資料的查找技巧，為以后從事設計、運行和科研工作，奠定必需的知識基礎。35kV變電站電氣一次部分初步設計的過(guò)程，是對所學(xué)知識進(jìn)行的一次檢驗和實(shí)踐，從而使電力專(zhuān)業(yè)知識得到鞏固和加深，逐步提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
在設計的過(guò)程中，查閱了大量的文獻資料，積累了豐富的第一手材料，在主接線(xiàn)設計、電氣設備選擇等具體設計任務(wù)中進(jìn)行了大量的比較、計算、優(yōu)化有效的培養了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，并使專(zhuān)業(yè)知識得到鞏固和升華。
我對變電站的生疏，到了解，再到深入研究，最終完成了35KV變電所電氣部分的設計。其中包括了電氣一次部分主接線(xiàn)的設計和各種電氣設備的選擇，也有二次繼電保護方面的簡(jiǎn)單介紹，最后加上了一些防雷措施。本次設計基本是按照變電所設計基本步驟做下來(lái)的，因此也能達到一般變電所的性能要求。其中還對新設備進(jìn)行了選擇，適應于目前的趨勢。
�。ǘ┻x題的意義：
電能是現代社會(huì )中最重要、也是最方便的能源。發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎，是一種無(wú)形的、不能大量?jì)Υ娴亩文茉�。電能的發(fā)、變、送、配合用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時(shí)保持功率平衡。要滿(mǎn)足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界電力工業(yè)發(fā)展規律，因此，做好電力規劃，加強電網(wǎng)建設，就尤為重要。
變電所作為電力系統的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠(chǎng)和用戶(hù)的中間環(huán)節，起著(zhù)變換和分配電能的作用。對其進(jìn)行設計勢在必行，合理的變電所不僅能充分的滿(mǎn)足當地的供電需求，還能有效的減少投資和資源浪費。
本設計包括對35KV變電站設計的優(yōu)化對未來(lái)電網(wǎng)的合理規劃有著(zhù)一定的參考意義。
二、國內研究現狀及發(fā)展趨勢
變電站是變換電壓和交換電能的場(chǎng)所，由電力變壓器和配電裝置組成。變電站能否安全、可靠的運行，對工礦企業(yè)、醫院、國防、交通都有著(zhù)重要意義。而變電站的安全、可靠運行卻在很大程度上取決于它的二次設備。近些年來(lái)，計算機軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展迅猛，被越來(lái)越多的應用在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。變電站綜合自動(dòng)化系統就是將這些技術(shù)應用在變電站，實(shí)現對變電站供電網(wǎng)絡(luò )的在線(xiàn)數據監測、開(kāi)合閘控制、線(xiàn)路保護以及運行歷史數據存儲。同時(shí)變電站系統對這些新技術(shù)的渴望也越來(lái)越強烈，如變電站的操作對于實(shí)時(shí)性的要求越來(lái)越高，發(fā)生異常時(shí)應該立即做出動(dòng)作采取相應措施，這就要求數據通信傳輸速度越來(lái)越快；再有對于經(jīng)常出現的故障以及設備服役到年限的一些情況應作出預判，這就要求計算機軟件系統有強大的數據庫以及更加人性化的人機界面設計，同時(shí)也要求計算機硬件配備更高速運算的CPU；現有的變電站都在相對偏遠的郊區而且大多數需要工作人員24小時(shí)值守，運行成本較高，無(wú)人值守站變電站需求越來(lái)越迫切。
近年來(lái)，“智能電網(wǎng)”一詞已成為一個(gè)流行的專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)，代表了當今世界電力系統發(fā)展變革的最新動(dòng)向，被認為是21世紀電力系統的重大科技創(chuàng )新和發(fā)展趨勢。智能電網(wǎng)作為未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展方向，滲透到發(fā)電、輸電、變電、配電、用電各個(gè)環(huán)節。在上述這些環(huán)節中，智能變電站無(wú)疑是最核心的一環(huán)。作為智能電網(wǎng)的重要基礎，智能變電站為智能電網(wǎng)提供標準的、可靠的節點(diǎn)(包括一次、二次和系統)支撐。智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設備，以全站信息數字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò )化、信息共享標準化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調節、在線(xiàn)分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級功能的變電站。智能變電站的建設能夠實(shí)現設備信息、運行維護策略與電力調度全面互動(dòng)，實(shí)現基于狀態(tài)的全壽命周期綜合優(yōu)化管理，實(shí)現電網(wǎng)運行數據的全面采集和實(shí)時(shí)共享，支撐電網(wǎng)實(shí)時(shí)控制、智能調節和各類(lèi)高級應用，保障各級電網(wǎng)安全穩定運行。
變電站綜合自動(dòng)化是將變電站的二次設備(包括控制、信號、測量、保護、自動(dòng)裝置及遠動(dòng)裝置等)應用計算機技術(shù)和現代通信技術(shù)，經(jīng)過(guò)功能組合和優(yōu)化設計，對變電站實(shí)施自動(dòng)監視、測量、控制和協(xié)調，以及與調度通信等綜合性的自動(dòng)化系統。實(shí)現變電站綜合自動(dòng)化，可提高電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟運行水平，減少基建投資，并為推廣變電站無(wú)人值班提供了手段。計算機技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的迅速發(fā)展，帶動(dòng)了變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步。近年來(lái)，隨著(zhù)數字化電氣量測系統(如光電式互感器或電子式互感器)、智能電氣設備以及相關(guān)通信技術(shù)的發(fā)展，變電站綜合自動(dòng)化系統正朝著(zhù)數字化方向邁進(jìn)。變電站自動(dòng)化系統在我國的應用已經(jīng)取得了非常顯著(zhù)的效果，對提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行水平起到了重要作用。目前隨著(zhù)新技術(shù)的不斷發(fā)展，數字化變電站正在興起。與傳統變電站相比，數字化變電站具有以下優(yōu)勢:減少二次接線(xiàn)，提升測量精度，提高信號傳輸的可靠性，避免電纜帶來(lái)的電磁兼容、傳輸過(guò)電壓和兩點(diǎn)接地等問(wèn)題，解決設備間的互操作問(wèn)題，變電站的各種功能可共享統一的信息平臺，避免設備重復，自動(dòng)化運行和管理水平進(jìn)一步提高。數字化變電站是變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向。
自從1987年清華大學(xué)研制成功第一套變電站綜合自動(dòng)化系統投運十多年來(lái)，由于技術(shù)水平的不斷提高，體系結構也在不斷改進(jìn)。根據綜合自動(dòng)化系統設計思想和安裝的物理位置的不同，綜合自動(dòng)化系統硬件結構形式可以分成很多種類(lèi)。其結構形式有集中式、分布式、分散（層）分布式；從安裝物理位置上來(lái)劃分集中組屏、分層組屏和分散在一次設備間隔設備上安裝等形式。典型的35kV變電站綜合自動(dòng)化系統采用分布式結構，裝置分成管理層、變電站層和間隔層，利用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)信息上傳，保護功能完全獨立，遠動(dòng)與監控系統共用間隔層，利用現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)信息，保護功能完全獨立，遠動(dòng)與監控系統共用間隔層信息采集裝置，達到了分布式RTU技術(shù)標準。間隔層按一次設備組織，一般按斷路器的間隔劃分，具有測量、控制和斷電保護部分。間隔層本身是由各種不同的'單元裝置組成，這些獨立的單元裝置直接通過(guò)總線(xiàn)接到站控層。站控層的主要功能就是作為數據集中處理和保護管理，擔
負著(zhù)上傳下達的重要任務(wù)。管理層由一臺或多臺微機組成，這種微機操作簡(jiǎn)單方便，界面漢化，使運行值班人員極易掌握主要功能包括：數據處理、畫(huà)面顯示、打印和諧波分析計算等。對已建成的35kV變電站進(jìn)行綜合自動(dòng)化改造時(shí)，宜采用集中組屏的分層分布式綜合自動(dòng)化系統，可以充分利用已有的二次電纜進(jìn)行綜合自動(dòng)化改造，縮短施工周期，且綜合自動(dòng)化系統由于置于室內，運行環(huán)境穩定，維護方便。對新建35kV變電站綜合自動(dòng)化系統我們推薦采用分散分布式與集中組屏相結合的綜合自動(dòng)化系統，該結構采用“面向對象”，即面向電氣一次回路或電氣間隔的方法進(jìn)行設計的，間隔層中各數據采集、監控單元和保護單元做在一起，并將這種機箱就地分散安裝在開(kāi)關(guān)柜上或其它一次設備附近。這樣各間隔單元的二次設備相互獨立，僅通過(guò)光纖或電纜網(wǎng)絡(luò )由站控機對它們進(jìn)行管理和交換信息，最大限度地壓縮了二次設備及其繁雜的二次電纜，節省了投資，又可減少二次回路調試工作量。
對10kV及以下變電站實(shí)現綜合自動(dòng)化及無(wú)人值班已成為電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展方向。其設備選型:(l)大型變壓器宜選用低磁密、低損耗變壓器;(2)開(kāi)關(guān)選擇應遵循“無(wú)油化”原則，首選SF6和真空開(kāi)關(guān);(3)直流系統所用交流電源采用雙電源自動(dòng)投切;直流系統一般采用智能高頻開(kāi)關(guān)電力操作電源系統，它具有交流過(guò)欠壓報替、電池過(guò)電壓、交流停電報警、自動(dòng)均充等一系列功能，具有很高的可靠性，同時(shí)提供有通訊接口，便于遠方監控直流系統的運行情況。(4)變電站自動(dòng)化系統是此類(lèi)變電站的中心系統，該系統集控制、保護、監視功能于一體，裝置采用高性能處理器、高精度的A/D轉換器，系統配里靈活，具有多種安裝模式，即可采用分散安裝，亦可進(jìn)行集中組屏。通訊總線(xiàn)不但可以采用電氣方式，也可采用抗干擾能力強的光纖方式。系統結構整體上分為三層:變電站層、網(wǎng)絡(luò )通信層和間隔層。變電站層主耍由總控單元、監控主機;遠動(dòng)工作站及其他工作站組成，其他工作站可根據需要任意增減。變電站層可為調度、運行人員提供友好的人機文互窗口.以圖形顯示、語(yǔ)音報替、報表和信息打印的方式對現場(chǎng)狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測，并可對一次設備實(shí)現遠方調控。網(wǎng)絡(luò )通信層采用標準規約，可與其它廠(chǎng)家的設備互聯(lián)。間隔層采用工D系列硬件，可在惡劣環(huán)境下運行。軟件系統，采用基于面向對象的設計原理。開(kāi)放式模塊化結構，可實(shí)現與通用應用，軟件和用戶(hù)程序想結合。保證了系統的通用性。實(shí)現35kV變電站無(wú)人值班，可以采用調度自動(dòng)化系統與遠動(dòng)RTU來(lái)實(shí)現，也可以在變電站裝備綜合自動(dòng)化系統。如果用遠動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現變電站無(wú)人值班，應是幾個(gè)站同時(shí)實(shí)現才更具意義。布局緊湊，控制室小，不建生活設施，少站土地，節約了投資，是電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展的方向。
從適應增容擴建，升壓的角度選擇設計方案。35kV電壓登記在我國電力網(wǎng)中是一個(gè)重要的電壓等級，35kV變電站在我國縣級電力網(wǎng)中將長(cháng)期使用。隨著(zhù)產(chǎn)品不斷更新，相應的新型設備層出不窮，設計方案應力求結線(xiàn)簡(jiǎn)單、清晰、操作方便，提高可靠性，限制工程造價(jià)，節約土地，減少生產(chǎn)和生活辦公設施建筑物的土建面積。發(fā)展方向應是向小型化、綜合自動(dòng)化和無(wú)人值班方向發(fā)展。在實(shí)際設計工作中，必須按照負荷的性質(zhì)、用電容量、環(huán)境條件、工程特點(diǎn)和地區供電條件及用戶(hù)的經(jīng)濟承受能力，安裝、運行、維護、檢修的技術(shù)力量，備品備件購置是否方便，搶修、操作、交通是否便利，將來(lái)是否升壓擴建，與調度自動(dòng)
化配合等方面的因素。從全局出發(fā)，統籌兼顧，選擇出最佳設計方案。變電站電氣主接線(xiàn)是變電站電氣設計的首要部分，也是構成電力系統的重要環(huán)節。電氣主接線(xiàn)是由高壓電器設備通過(guò)連接組成的接受和分配電能的電路，反映各設備的作用、連接方式和各回路間相互關(guān)系，從而構成變電站電氣部分的主體。它直接影響運行的可靠性、靈活性，并對配電裝置的布置、繼電保護的配置、自動(dòng)裝置和控制方式的選擇，起決定性作用。因此，在確定主接線(xiàn)時(shí)，電氣主接線(xiàn)要滿(mǎn)足必要的供電可靠性、經(jīng)濟性、保證供電的電能質(zhì)量，另外主接線(xiàn)應能適應各種運行方式，具有發(fā)展和擴建的可能性。
變電站自動(dòng)化技術(shù)在我國電力行業(yè)有著(zhù)廣泛的應用。智能化開(kāi)關(guān)、光電式電流電壓互感器、一次運行設備在線(xiàn)狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓仿真等技術(shù)日趨成熟，以及計算機高速網(wǎng)絡(luò )在實(shí)時(shí)系統中的開(kāi)發(fā)應用，變電站中所有信息的采集、傳輸和處理全部數字化。變電站綜合自動(dòng)化、數字化已經(jīng)是變電站建設的主流，隨著(zhù)2009年9月能變電站技術(shù)導則通過(guò)評審，變電站智能化將成為變電站建設的必然趨勢。IEC61850的提出對變電站技術(shù)而言有里程碑式的意義，但從2005年左右推出并在不斷修訂以來(lái)，至今已有5年時(shí)間。變電站技術(shù)從傳統變電站、自動(dòng)化變電站、數字化變電站至今，技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展日新月異。自動(dòng)化變電站是對傳統RTU的功能擴展和變電站二次系統的計算機化升級，IEC61850是對變電站自動(dòng)化技術(shù)的總結和規約，在此基礎上發(fā)展了數字化變電站，將一部分一次設備(如:電壓、電流互感器等)納入數字化的范疇。國家電網(wǎng)公司提出了建設智能變電站的目標。智能電網(wǎng)中的智能變電站是由先進(jìn)、可靠、節能、環(huán)保、集成的設備組合而成，以高速網(wǎng)絡(luò )通信平臺為信息傳輸基礎，自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監測等基本功能，并可根據需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調節、在線(xiàn)分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級應用功能。智能變電站分為設備層、系統層。設備層主要由高壓設備、智能組件和智能設備構成，實(shí)現IEC61850中所提及的變電站測量、控制、保護、檢測、計量等過(guò)程層和間隔層的功能。系統層相當于變電站的站控層，實(shí)現信息共享、設備狀態(tài)可視化、智能告警、分析決策等高級智能應用，包含智能變電站系統級的先進(jìn)功能。隨著(zhù)高壓設備智能化的不斷發(fā)展，傳統意義上的一、二次設備間的界限也將逐漸模糊，一次設備通過(guò)安裝和集成智能組件，將成為智能設備�？梢�(jiàn)，智能變電站對數字化、自動(dòng)化變電站有向上、向下兩個(gè)方面的拓展。向上，加入并強調自動(dòng)分析和決策的智能控制功能;向下，將更多一次設備數字化、智能化。為了實(shí)現智能變電站的目標，緊密結合智能變電站建設的實(shí)施原則和技術(shù)路線(xiàn)，開(kāi)展智能裝備研發(fā)及裝備智能化改造，開(kāi)展智能變電站綜合信息分析，探索全新的變電運行管理模式，推動(dòng)國家變電站的技術(shù)革新和電力事業(yè)的發(fā)展。
變電站綜合自動(dòng)化系統是利用微機技術(shù)，將變電站的控制、測量、信號傳輸處理、繼電保護、故障錄波、遠動(dòng)等功能溶為一體的多機共享系統。由此可見(jiàn)，它能夠減少硬件，提高設備的利用率，簡(jiǎn)化二次接線(xiàn)，使變電站主控室面積和成本降低，大量節省投資，克服以往計算機技術(shù)在變電站單一功能的缺點(diǎn)和不足。
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