【正文】 35KV智能變電站設(shè)計(jì)方案第一章 緒論 選題的背景及意義當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，社會(huì)對(duì)能源的需求也越來(lái)越高，能源的穩(wěn)定性對(duì)整個(gè)社會(huì)的穩(wěn)定以及社會(huì)的發(fā)展和繁榮起著重要的作用，隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的不斷提升，經(jīng)濟(jì)的安全與發(fā)展受到各個(gè)地區(qū)的關(guān)注。特別是進(jìn)入到21世紀(jì)以來(lái)，全球環(huán)境發(fā)生的明顯改變，能源越來(lái)越短缺，經(jīng)濟(jì)發(fā)展遇到了前所未有的瓶頸，上面的因素都是制約電力行業(yè)發(fā)展所要面臨的一些問(wèn)題，因此電力工業(yè)被賦予的極其重要的社會(huì)責(zé)任，為了更好的履行職責(zé)，發(fā)展智能電網(wǎng)是當(dāng)前電力工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，也是必然選擇。我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，社會(huì)保持高速發(fā)展，社會(huì)用電總量持續(xù)增加，在冬季和夏季的高峰期時(shí)間段，有的地點(diǎn)不得不采取拉閘限電的方式進(jìn)行電力調(diào)節(jié)。歷史和經(jīng)驗(yàn)告訴我們，電力建設(shè)必須要先于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，如果電力發(fā)展滯后，就會(huì)對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響，其次，我國(guó)各種自然資源主要集中在西北地區(qū)和西南地區(qū)，但是用電負(fù)荷主要集中在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省份，因此建設(shè)特高壓進(jìn)行輸電建設(shè)是必然途徑，通過(guò)特高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，能夠緩解各個(gè)地區(qū)的負(fù)荷不平衡，盡管上述的輸電方式較為先進(jìn)，但是面臨了很多工程難題以及技術(shù)難關(guān)，從而為電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。此外各種電力電子裝置的廣泛使用，使電網(wǎng)的復(fù)雜度進(jìn)一步提升，對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提出的更高要求。正是在這樣的背景下，各個(gè)國(guó)家都在開(kāi)展智能電網(wǎng)的發(fā)展和研究，向智能化方向轉(zhuǎn)變，而智能變電站設(shè)計(jì)是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)合理與否，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)產(chǎn)生重要影響，加快特高壓電網(wǎng)的建設(shè)步伐，能夠快速的實(shí)現(xiàn)我國(guó)電網(wǎng)的跨越式發(fā)展，有效的實(shí)現(xiàn)互動(dòng)、經(jīng)濟(jì)、高效、清潔的現(xiàn)代化電網(wǎng)，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的又好又快發(fā)展提供強(qiáng)大的支撐。 國(guó)內(nèi)外智能電網(wǎng)發(fā)展概述智能電網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，主要有6個(gè)環(huán)節(jié)，分別為發(fā)電，線路，變電，配電，用電，調(diào)度，建設(shè)智能變電站是其中的一個(gè)目標(biāo)。美國(guó)最先進(jìn)行智能電網(wǎng)的建設(shè)，最早是進(jìn)行電力基礎(chǔ)設(shè)置戰(zhàn)略防護(hù)提出的這個(gè)智能電網(wǎng)概念，在2003年，美國(guó)的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)組建了世界上第一個(gè)智能電網(wǎng)的框架結(jié)構(gòu)，后續(xù)又成了相關(guān)的研究項(xiàng)目以及國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，有專門(mén)的研究機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)智能電網(wǎng)。在2008年終，美國(guó)的科羅拉多州的波爾得城市，率先成為了美國(guó)的一個(gè)智能電網(wǎng)城市，此后，很多的電氣巨頭都與美國(guó)共同開(kāi)發(fā)智能電網(wǎng)，此后美國(guó)政府公布想相關(guān)的投資計(jì)劃，社會(huì)各界開(kāi)始對(duì)智能電網(wǎng)的開(kāi)發(fā)和建設(shè)工作。在歐洲，他們的電網(wǎng)運(yùn)行形式與美國(guó)不同，對(duì)智能電網(wǎng)的研究主要針對(duì)分布式能源方面以及可再生能源的利用方向，通過(guò)對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)利用，從而帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展。目前，日本東京的一個(gè)電力公司電網(wǎng)被世界上認(rèn)為是最接近智能電網(wǎng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)，值得其他國(guó)家的相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行分析和研究。此外，隨著科技發(fā)展和信息化水平的提高，智能家具、電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng)、智能交通、智能建筑等等都是未來(lái)的發(fā)展方向。正是社會(huì)各方面的不斷推進(jìn)，需要我們加快發(fā)展智能電網(wǎng)，從而滿足社會(huì)各界對(duì)能源的需求，才能夠滿足對(duì)客戶提供更多個(gè)性化、多樣化、互動(dòng)化的需求，從而進(jìn)一步提高服務(wù)水平和質(zhì)量。我國(guó)雖然對(duì)智能電網(wǎng)的研究步伐稍晚，但是我國(guó)對(duì)相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究，當(dāng)前我們很多領(lǐng)域以及達(dá)到世界領(lǐng)先水平，特別是特高壓建設(shè)和輸電等諸多領(lǐng)域，在配電領(lǐng)域智能化的應(yīng)用研究也在穩(wěn)步推進(jìn)。此外中國(guó)很多的電氣研究院，如中國(guó)電氣科學(xué)研究院等單位承擔(dān)了國(guó)家制定的973計(jì)劃，從而提高大型互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)行可靠性，為發(fā)展智能型電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)度和有效的調(diào)控提高保障，此外通過(guò)上面的研發(fā)還能夠?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的運(yùn)行控制提供很好的發(fā)展平臺(tái)。智能電網(wǎng)發(fā)展的核心組成環(huán)節(jié)就是智能變電站，因此深入的開(kāi)發(fā)研究智能變電站，解決各項(xiàng)技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和困難，從而保障整個(gè)智能電網(wǎng)的研究，為我國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。第二章 智能變電站介紹 智能變電站的構(gòu)成智能變電站是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)中實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和控制的核心平臺(tái)之一，是智能電網(wǎng)的重要組成部分，它是銜接智能電網(wǎng)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)風(fēng)能、太陽(yáng)能等新能源接入電網(wǎng)的重要支撐。 智能變電站的特征及功能智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測(cè)等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。智能變電站作為屯力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，同常規(guī)變電站一樣連接線路、輸送電能，擔(dān)負(fù)著變換電壓等級(jí)、匯集電流、分配電能、控制電能流向、調(diào)整電壓等功能。與此同時(shí)，智能變電站能夠完成比常規(guī)變電站范圍更寬、層次更深、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的信息采集和信息處理，變電站內(nèi)、站與調(diào)度、站與站之間、站與大用戶和分布式能源的互動(dòng)能力更強(qiáng)，信息的交換和融合更方便快捷，控制手段更靈活可靠。智能變電站具有全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化和高級(jí)應(yīng)用互動(dòng)化等主要功能：(1)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)字化。全站信息數(shù)字化指實(shí)現(xiàn)一次、二次設(shè)備的靈活控制，且具備雙向通信功能，能夠通過(guò)信息網(wǎng)進(jìn)行管理，滿足全站信息采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程完全數(shù)字化。(2)實(shí)現(xiàn)通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化。變電站可根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，利用冗余技術(shù)提高系統(tǒng)可靠性。互感器的采樣數(shù)據(jù)可通過(guò)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)同時(shí)發(fā)送至測(cè)控、保護(hù)、故障錄波及相角測(cè)量等裝置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。利用光纜代替電纜可大大減少變電站內(nèi)二次回路的連接線數(shù)量，從而也提高了系統(tǒng)的可靠性。(3)實(shí)現(xiàn)信息共享標(biāo)準(zhǔn)化。信息共享標(biāo)準(zhǔn)化指形成基于同一斷面的唯一性、一致性基礎(chǔ)信息，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化信息模型，通過(guò)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建模來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)外的信息交互和信息共享。(4)實(shí)現(xiàn)高級(jí)應(yīng)用互動(dòng)化。高級(jí)應(yīng)用互動(dòng)化指實(shí)現(xiàn)各種變電站內(nèi)/外高級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)對(duì)象的互動(dòng)，全面滿足智能電網(wǎng)運(yùn)行、控制要求。 智能變電站特點(diǎn)智能變電站釆用先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，強(qiáng)調(diào)優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，其根本是服務(wù)于應(yīng)用，從業(yè)務(wù)需求出發(fā)，把技術(shù)問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題、管理問(wèn)題統(tǒng)籌考慮，實(shí)現(xiàn)對(duì)三態(tài)數(shù)據(jù)(穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)、暫態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù))的統(tǒng)一采集和處理，從而提高智能電網(wǎng)對(duì)全景信息的感知能力，提高高級(jí)應(yīng)用的深度和廣度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、互動(dòng)化的目標(biāo)。為更好地實(shí)現(xiàn)與支持表13中所述智能變電站功能，智能變電站在結(jié)構(gòu)上更加側(cè)重于物理集成與邏輯集成。一方面在系統(tǒng)的層面，物理集成真正體現(xiàn)了面向?qū)ο蟆⒐δ茏灾蔚乃枷?，有利于提高間隔功能的可靠性，降低