35kV变电站综合自动化改造研究_开题报告

如何将最新的变电站综合自动化技术应用到实际工程中，有效提高其综合自动化运行管理水平，提高继电保护测量、控制、监视、保护、通信等功能子系统的兼容性、可靠性，是变电站综合自动化系统研究的重要课题，具有非常大的工程实践意义。

本文就是35kV变电站为例，设计构建了变电站综合自动化系统功能结构，有效提高变电站综合自动化运行管理水平。

（一）国内研究现状

这些年来，国内外的现代通信技术、微机控制技术取得了突飞猛进的发展。35kV的变电站自动化应用技术水平有了较大的提升空间。事实上，从最近10来年的发展历程里，基于微机控制技术之上的项目监督管理技术、全面工程管理技术都取得了很大进步，电网的管理、建设和运营出现了和过去完全不一样发展模式。项目的社会效益、经济效益与技术效益都有了全新的模式和评估手段。在对项目前提分析和可行性研究的过程中，国内的各位学者不再像过去简单的评估直接的经济收益，而纳入了科学有效的评价公式与机制，对电网项目尽心全面的项目计划与策划。在这样的一系列的研究过程中，不但有很多新的变电站改造项目进行实施，新的变电站也开始进行重新规划和建设，促进了电网技术的飞速发展。

在国内，随着当前新型变电站技术的飞速发展，变电站的建设观念得到了更新和长足发展。在国内一些知名的电力项目实施的分析中，结合了国家电网、南方电网公司的相关工作情况，以及各个实际的项目，实施了项目与理论的综合分析。比如在国家电网某一个变电站的建设与升级改造过程中，华北电力大学便提出了综合自动化改造过程当中可能会产生的项目施工与后期运营工作当中的矛盾，并因此在后期产生的安全生产责任事故风险，并探讨了现场管控与运行管理的措施。

国内新一代智能变电站建设方案的提出，将高级应用研究推到一个新的髙峰，各智能变电站相关厂家正积极推进髙级应用功能的研发和应用，但相比于此，髙级应用功能测试方面的研巧则显得有些滞后，缺乏立足于全站规模的智能变电站高级应用实时闲环仿真测试，仅局限于利用设备仪器对单一功能进行人为地开环检测，而这种开环试验结果的说服力不够、可靠性不高，常有开环测试通过了但运用在实际工程。

（二）国外研究现状

在国外，电力设备制造水平与设计水平更为先进，这为变电站的综合自动化改造提供了积极的条件。早在上世纪中期左右，国外电站的电气一次设备便开始陆续实施了无油化的升级和改造，在这里面，德国的西门子、瑞士的ABB等大型设备制造厂商在其中起到了很大作用。在国外的变电站设备的升级改造的过程当中，设计人员在其一二次设备制造和控制水平的优越基础上，对变电站的控制水平、微机水平实施了普遍的升级与改造。ABB公司的变电站自动化系统有用SCS10 (中低压变电站)和SCS2000(高压变电站)两种系统，该系统集成了保护、测量、控制和闭锁功能于一体，实现了分散式安装。

(1)电子式互感器

基于光学和电子学原理的电子式电压、电流互感器(分别简称为EVT和ECT)的研究工作，经过30多年的发展，其突出的优点，成为最有发展前途的电力系统电压、电流的测量设备。

2011年，IEC根据新型电子式电压、电流互感器的发展趋势，制定了关于EVT的IEC60044-7标准和ECT的IEC60044-8标准，明确了电子式互感器的定义及相应的技术规范。日本、美国、法国、英国、德国等工业发达国家已先后生产出实用化的光学电流、电压传感器，并已应用于实际生产中。ABB公司已经研制出69kV到765kV的磁光式光电电流互感器和电光式电流互感器。

 (2)多媒体技术

应用多媒体技术可以对变电站的动力环境进行监控，例如变电站防盗、防火、防爆、防泄露和防水的监控等，使运行人员能及时发现变电站环境的异常变化。

(3)网络技术

过程层到间隔层需要实现快速实时的数据通信，因此IEC61850建议使用光纤太网接口。变电站中多媒体视频图像数据量庞大，即使采用图像压缩技术，信息量仍很大，要保证遥视功能的服务质量，也需要有高速的信道和宽带网络。变电站中的二次设备，如保护、安自装置等也需要有稳定可靠且高速的传输通道。光纤通信与传统的通信原理比较，具有中继距离长、传输容量大和传输质量好，特别是具有抗电磁干扰能力强，不受高电压、大电流影响等优点；光纤还具有抗福射、耐腐蚀、耐水浸、耐油污、耐高温等优良的环境兼容性。因此采用光纤作为传输媒质组成局域网络，是变电站的实时控制数据和多媒体数据最优的选择。利用光纤通信网络，配合电子式互感器等新技术，可以提高保护的性能并构成新型保护设备。

(4)智能高级应用

由于国情、网情不同，各国对智能电网建设思路和理念也不同，在智能变电站高级应用方面，国内外存在较大差异。虽然国外变电站也逐步应用智能化，但国外各大厂商对智能化的发展思路还不一致。比如，SIEMENS公司强调变电站自愈及髙度自动化，以降低检修及操作任务量，从而提髙盈利水平；而ABB更侧重电网运行状态采集，并已着手开展电网及设备状态采集相关技术的研究，但没有将变电站环境等信息综合考虑进去。

二、^范文提纲

第1章  绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究内容

第2章  35kV变电站的运行特点

2.1  总体特点

2.2 改造前的情况分析

2.2.1电气主接线现状

2.2.2电气一次总平面现状

2.2.3电气二次部分现状

2.2.4与变电站有关的通信现状

2.3 改造的必要性分析

2.3.1 一次设备的供电可靠性

2.3.2 二次保护的迫切需要

2.3.2电网自动化的要求

2.3.3经济运行的需要

第3章  35kV变电站的综合自动化改造与实践的内容

3.1  改造的主要内容

3.1.1电气一次改造主要内容

3.1.2电气二次改造主要内容

3.2  改造后的系统组成

3.2.1电气一次总体构成

3.2.2改造后的二次保护系统总体构成

3.3 改造后的功能分析

3.3.1 改造后的一次系统功能分析

3.3.2 改造后的二次系统功能分析

第4章  总结和展望

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