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1、引言数字化变电站是可以实现信息的互相传输和统一处理的变电站，变电站基于国际统一的IEC61850标准，与此同时，在变电站内，控制中心和变电站之间实现相互协调运作。随着国民经济的发展，智能化电网发展成为主流，变电站必然会向着完全的数字化，即一次设备智能化、模拟信号光纤化、二次设备网络化发展。变电站二次系统包括继电保护、自动监控等功能，这些功能构成了整个变电站的神经系统，在整个变电站中占据了极为重要的位置。因此，整个变电站乃至于整个电力系统能否安全可靠的运行很大一部分取决于二次回路能否安全稳定的运行。而在数字化变电站中，情况又有所不同，基于标准化、模块化的网络化的二次设备采用了微机处理的设计，并用
2、光缆代替了传统的铜缆，极大的减少了元件的使用，提高了可靠性。因此，如何实现变电站数字化、二次系统网络化是我们当下需解决的一个重要课题。本文基于本次研究的数字化变电站，阐述了数字化变电站的主要结构、功能，阐述了发展数字化变电站的意义，在本次设计变电站一次部分设计的基础上，主要进行了网络化的二次部分的设计。在二次部分的设计中，本文总结出了相关的功能和原则，并根据实际情况进行了适当的筛选和选择；设计了总体设计方案，对全站进行选屏；选择了全站的保护配置，并形成了全站保护配置图；选择了10kV线路保护测控装置，并对二次图纸相关功能进行了识读，对端子图进行了连接。本次的毕业设计是对于我们大学四年学习的融会
3、贯通，也是首次理论结合实际的考虑问题，对于本论文变电站的设计，让我明白了实际工程中许多需要实际考虑的问题。IntroductionThe digital substation is can realize the information transmission and processing each other unified substation, substation based on international IEC61850 standards, at the same time, in the substation, between control center and subs
4、tation to achieve coordinated operation. With the development of national economy and the development of intelligent power grid, the substation will be completely digitalized, that is, intelligent primary equipment, analog signal fiber and network development of two devices.Substation two times syst
5、em includes relay protection, automatic monitoring and other functions, these functions constitute the entire substation of the nervous system, in the entire substation occupies a very important position. Therefore, the whole substation, as well as the whole power system, can run safely and reliably
6、, a great part depends on whether the two circuit can run safely and stably. In digital substation, the situation is different, the two equipment standardization and the modular network is designed based on the microcomputer processing, and to replace the traditional copper cable, greatly reduces th
7、e use of components, improve reliability. Therefore, how to realize the substation digitization and the two system network is an important topic that we need to solve now.In this paper, based on the research of digital substation, expounds the main structure and function of digital substation, descr
8、ibes the development of digital substation, in the design of a substation part of the design basis, mainly for the two part of the design of network. In the design of the two part, this paper summarizes the function and principles, and the screening and selection of appropriate according to the actu
9、al situation; the design of the overall design scheme of the station selection screen; choose the protection configuration of the station, the station and the formation of protection configuration diagram; choose the 10kV line protection device on the two, and drawing functions of the reader, the co
10、nnection of the terminal diagram.This graduation design is to integrate our university four years of study, but also for the first time considering the combination of theory and practice, this paper design for substation, so I understand the need to consider many practical engineering problems of pr
11、actical.第一章 绪论1.1 发展数字化变电站的意义随着国家高速发展，电网高度普及，变电站综合自动化技术发展已趋于稳定，可以实现变电站无人值守和信息的交互，但综合变电站自动化技术发展至今，其许多不足也渐渐暴露出来，主要包括一次设备的限制，大量复杂的双电缆导致误操作，通信协议不统一等。电作为国民经济生活中不可或缺的一部分，可以说，电网是否正常运行关系着国民经济的命脉。在这种情况下，如何保证电网安全稳定的运行及如何提高电网效率成了当下急需解决的问题。而数字化变电站，就是把传统变电站中的模拟信息转换为数字信息，并建立基于国际统一的IEC61850标准，解决了自动化变电站的不足。1.2 数字化变
12、电站的现状及未来发展趋势1.2.1 国内数字化变电站的发展过程1995年，德国提出以统一的IEC61850规约设计变电站。之后二十年内，随着自动化技术、通信技术、电子互感器技术的不断发展，数字化变电站也渐渐从理论走向实际。自2000年起，变电站自动化理论在国内被提出，IEC61850的转化被列为建设变电站的重点工作。同一时期，随着通信技术、自动化技术等提升，自动化变电站得到了广泛的应用。综合自动化变电站采用二层式分布控制结构，即采用站控层实现全站控制，间隔层实现就地单元控制，基本实现了无人值守的模式。但传统变电站仍存在着设备间不具有互操作性、信息难互通、二次设备电缆多影响可靠性、设备复杂难以扩
13、建等问题。1.2.2 数字化变电站的现状2004年，我国第一次推动了基于IEC61850的建设的大规模互操实验获得成功， 2005年，首台采用IEC61850规约的数字化变电站投入运行，此后，从110kV到500kV，数字化变电站的规模逐渐扩大，智能电网也得到了越来越深入的发展。目前国内已经投入建设了许多成功运行的数字化变电站，其主要有两种模式：（1）220kV以上变电站间隔层以上应用基于IEC61850规约的建设模式，在间隔层和站控层之间的通信采用标准化，采用映射到MMS的方法，较少涉及过程层的改造。（2）220kV及以下变电站采用过程层以上应用IEC61850规约的模式，数字化程度进一步影
14、响到过程层和一次设备，但由于一次设备智能化不完全，多采用智能开关和传统互感器相结合的模式。目前，国内数字化变电站尚未发展成熟，亦存在着许多缺陷，如全站实验案例较少；信息技术发展还不完善，35/10kV无法采用标准规约，仍需转换；一次设备智能化发展不全面，仍采用智能终端与传统开关相结合的模式；出于可靠性问题的考虑，网络的改造较为谨慎，采用冗余较多；电子互感器技术还未成熟，电子互感器的投入使用也较为保守等等。1.2.3 数字化变电站的未来发展而在未来数字化和智能化发展的大潮中，变电站必然会向着完全的数字化发展，即一次设备的回路完全由微机处理代替；传统的模拟信号完全由数字信号和光纤代替；二次设备采用
15、高速标准的网络通信；全站，包括站与站之间采用统一的通信标准实现自由通信。在智能电网建设的大背景下，变电站最终必然会发展成为理想的数字化变电站，并完全实现一次侧智能化，二次侧网络化的变电站。数字化变电站可以极大提高工作效率、降低人工运作所带来的误差和低效，使电网更高效稳定的运行。总而言之，随着技术理念的提高和实战经验的积累，再加上各类自动化技术不断发展和应用，智能化，自动化，数字化的变电站已成为未来的发展趋势。1.3 数字化变电站10kV线路测控保护配电网作为电力系统中的重要组成部分，它的规模大，涵盖广，直接延伸至各个用电负荷中心，负责电能的分配。因此，其是否安全稳定运行直接影响到人们经济生活中
16、的电能质量，对整个电力系统是否安全稳定运行有着极其重要的意义。作为供电系统中的一部分，10kV配网线路最多，最为繁杂，为提高10kV线路的安全可靠性，对其二次系统的研究及其重要。而微机保护极大的简化了复杂的电缆回路，对提高10kV线路的可靠性有着极为重要的作用。目前所广泛采用的10kV线路测控保护装置是“四合一”一体化装置，即集成保护、测控、智能终端、合并单元功能的，采用了工具化和模块化的开发方法的一体化设备。1.4 变电站工程概况（1）出线电压等级、出线回路、出线方向本变电站有110kV，35kV及10kV三种电压等级。110kV出线4回，35kV出线8回， 10kV出线24回。（2）主变压器规模及参数最终容量240MVA，本期140MVA。主变压器规范：主变型式：三相三绕组降压变调压方式：有载调压电压：11081.25%/38.542.5%/10.5kV容量：40MVA
