智能变电站重要技术分析及应用

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1、智能变电站重要技术分析及应用第1章绪论1.1课题背景及研究的目的和意义当前，随着世界不断地发展，社会经济飞速增长，出现了非常多的全球资源问题。大家越来越深刻的认识到，需要及时改善现有的状况。与此同时，电网的领域范围越来越大，用电负荷迅猛增加，美加州、欧洲大停电以及南方雪灾大停电等电网事故的不断出现，这使得人们也越来越重视电网的可靠性和安全性。20世纪以来，智能传感技术、光电子技术、网络通讯技术的逐步发展与提高，使得智能化的手段和技术不断成熟，为适应未来电网的发展提供可能。近年来，在全世界生态环境持续恶化和国际金融危机的大环境下，世界各国

2、均投入大量的人力、财力对节能减排、低碳环保、可持续发展等一系列问题开展了深入研究。随着研究的深入，智能电网[1]这一热门研究内容孕育而生。智能电网代表目前电网的最新的发展方向，它是利用无线传感、网络通讯等一系列最新的技术，完成各种电网设备的信息交互与传递，最终达到电网高效、安全、稳定、经济的运行。智能电网相对于传统的电网有以下不同：它可以在非常少的人或者无人的情况下，实现电网的自愈功能；通过用户和电网在线通讯，实现用户的参与；简化设备接入系统的程序，并且通过最新的智能化手段完成装置的监控，提高管理效率。传统的网络一次设备一般包含有主变压

3、器，变压器，开关等，二次设备一般包含对一次设备检测、保护和控制的相关设备。在智能电网中，重新定义一次设备和二次设备，一次设备定义为智能电力设备，二次设备则定义为智能控制单元。智能电网将相互分离的二次设备，通过智能技术组合和优化，最后完成了检测、保护、操控等综合自动化功能。智能电网涵盖了发电、变电、输电、配电、用电的等一系列环节，而智能变电站是电网的重要组成部分，联络着电厂与用户，成为电网中的不可或缺的调节控制中心。智能变电站是智能电网的关键发展目标，已经成为研究的热点，它在数字化变电站的基础上[2]，通过四年的发展和演化，智能变电站技术

4、逐步完善，可以实现信息的数字化、网络化通信平台、标准化共享。1.2国内外研究现状随着各国对能源环境的不断重视，新能源技术的应用也逐渐得到推广，对于电网的影响就是智能电网的出现，各国也相继投入大量的资源到智能电网的研究和建设当中。但是由于不同国家的具体情况不一样，对于智能电网的建设目的和进度情况也是各不相同的。美国的智能电网叫统一智能电网。美国的电网较分散，通过各区域电网的结合，实现全国范围内的优化调度、检测以及控制。美国的智能电网主要集中在配网，比较偏重的是智能化用电，重中之重是建立一个智能计量系统。美国能源部现代电网战略项目组技术国家

5、实验室认为，智能电网的核心价值观是：更可靠，更强大，更经济，更高效，更环保，使用更安全[3]。目前，美国科罗拉多州波尔市建立了全美第一个智能电网城市，美国为了加快智能电网的建设速度，将增加投资，将铺设或更新输电线路，将为美国家庭增加多达4000万个智能电表，并宣布新的输电技术和混合动力汽车的电池，计划投资64亿美元。欧洲重视新能源的发展，重点强调分布式能源的接入系统，欧洲的智能电网计划叫超级智能电网。通过使用瑞士等欧洲大陆国家的抽水蓄能电站贮存太阳能和风能，达到减少分布式发电系统的随机性，提高系统运行的稳定性。超级智能电网的目标是通过建

6、设高压直流线路，将欧洲的电力市场紧密联系起来，完成北非与欧洲电力系统的融汇和关联，提升系统的可靠性、稳定性。..第2章智能变电站的架构以及保护整定计算2.1引言随着国民经济的快速发展和人民生活水平的逐步提高，各个领域对电力能源的需求越来越高。为了满足日益增长的用电需求，必须增强电力系统的规模和完善电力系统的结构。随着电力改革的不断推进，在新的时代背景下，必须关注电网的建设，加快电网发展。作为智能电网重点的组成部分，智能变电站承担着电压等级、汇集电流、分发电量、操控电能方向、调节电压等功能。智能变电站应用先进的技术，完成对电网灵活、高效地

7、管理和控制，在传统的变电站基础上，提升了智能变电站的功能和应用。智能变电站要满足工业化的要求，满足电力系统相关运行管理规定。智能变电站系统架构一般分为3层，分别是站控层、间隔层和过程层。相比于传统的变电站，智能变电站的主要优势为一次设备智能化、与用户互动、协调控制、智能方面的应用等。智能变电站的保护整定是利用电网参数和运行方式对系统进行故障整定计算，最后校验是否满足继电保护的基本要求。.2.2智能变电站的概念智能变电站以先进的信息化、自动化和分析技术为基础，实现对电网的检测、控制、调节、保护，让系统更加灵活、更加可靠、更加高效，从而提高

8、系统的安全性、可靠性、灵活性和资源的优化配置。变电站作为电力系统的网络节点，其衔接着输电线路，可以实现变换不同的电压等级电能、管理电能、调节电压等功能。当前，随着一系列智能电网的建设项目的展开，国内在吸取了