论文总字数：14115字

摘 要

智能变电站作为直接影响智能电网稳定运行的重要支撑，担负着电能传输、分配管理、监测和调控等多重任务。自动化技术、电力电子技术、计算机通信技术的快速发展都推动着智能变电站向更加智能化、自动化的目标迈进。本文以110kV新泾变电站为案例基础，对变电站发展现状进行分析阐述，进而对智能变电站二次系统进行分析，分析研究其功能架构、网络结构、系统配置和设计方案等等，进而提出新泾变电站110kV输电线路二次系统设计方案，并对其二次回路进行故障分析。

关键词：智能变电站；二次系统设计；故障分析

Design and Analysis of Secondary System for 110 kV Transmission Line in Xinjing Substation

Abstract

As an important support that directly affects the stable operation of smart grid, intelligent substation is responsible for many tasks, such as power transmission, distribution management, monitoring and control. The rapid development of automation technology, power electronics technology and computer communication technology all promote the intelligent substation to the goal of more intelligent and automatic. This paper takes 110 kV Xinjing substation as the case basis, analyzes and expounds the current situation of substation development, and then analyzes the secondary system of intelligent substation, analyzes and studies its functional structure, network structure, system configuration and design scheme, etc. Then the design scheme of 110 kV transmission line secondary system of Xinjing substation is put forward, and the fault analysis of its secondary circuit is carried out.

Keywords:Intelligent Substation, Secondary System Design, Fault Analysis

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1智能变电站发展背景 1

1.2 二次系统的研究现状及其重要性 1

1.3本文的研究内容 2

第二章 智能变电站二次系统研究与分析 3

2.1变电站二次系统架构与分析 3

2.2 保护测控装置说明 4

第三章 变电站二次系统设计及设备说明 6

3.1一次系统示意图 6

3.2交流电压电流回路设计 6

3.2.1交流电流回路设计 6

3.2.2交流电压回路设计 7

3.3 断路器控制回路设计 8

3.4信号回路设计 11

第四章 变电站运行故障分析与处理 13

4.1变电站运行中常见故障与检测方法 13

4.1.1检测方法 13

4.1.2常见故障 13

4.1.3故障处理方法 14

4.2 变电站继电保护的故障与解决方法 15

4.2.1 变电站继电保护的故障 15

4.2.2 故障处理方法 15

第五章 结束语 17

致 谢 18

参考文献（Reference） 19

附 录 20

第一章 绪论

1.1智能变电站发展背景

近年来，由于智能变电站建设规模大、数量多，因此变电站运行维护技术的协调也产生与之相对应的变化。到目前为止对智能变电站技术的认识和掌握没有达到足够的程度，因此，经常发生操作和验收上的误操作。目前的首要目标是对先进设备和先进技术的认知，利用对设备的充分认知来更有效率地利用先进设备。

我国智能电网的研究起步相比国外发达国家而言较晚，我国智能电网的侧重点主要还是在输电配电上，相对应的变电站在智能化应用研究的方面也相对较晚。但随着变电站技术的日益成熟完备，智能电网的发展速度也是越来越快。在关于特高压输电技术发展的国际会议上，国家电网制定了针对电网智能化的发展的规划。国家电网更是在2019年年初提出了“三型两网”的发展战略。这个战略体系的提出有利于国家电力建的设资源能够更加合理地布局，同时也促进了新型能源的生产和消费，对电力系统各环节的互联互通有着关键性的作用。操作应用也向着加智能化、便捷化、合理化发展，处理解决电力系统的各种状态和误操也会更加快速、高效和灵活。

智能电网的目标就是让变电站更加智能便洁减少人工操作的可能，智能电网的发展目标就是让变电站更加智能便洁。目前，我国智能变电站以改造老站为主，让老式变电站智能化，减少人工误操造成的线路或设备故障带来的损失。时至今日新增变电站已经达成百分百都是智能变电站。通过智能化，我国变电站管理和运行的效率将大大提升。

1.2 二次系统的研究现状及其重要性

使变电站二次系统智能化是最重要的目标，变电站传统的回路没有实现数字化、光纤化，信息数据传输慢，大多设备需要人工操作，因此各个设备的运行速度慢、操作效率低。智能变电站极大改善了传统回路的弊端。智能系统是通过光纤连接网络加快信息数据的传递，利用网络统筹全局，对各个设备进行管理和控制。利用网络采集信息数据的快速且便洁的特点，让网络控制逐渐取代一次系统，让数字化在变电站中普及。由于数字化系统的网络传递信息速度快、数量大、操作便捷，所以全站的信能够互相传递共享。智能变电站通过系统和设备连接网络，让平台更加智能，操作和控制设备能够让机器代劳，系统更加自动化。

IEC61850标准制定对智能变电站二次系统的发展起着至关重要的作用。计算机网络技术和通信技术是智能变电站的重要保障。规定IEC61850通信标准为通信基础，对一次系统实现实时监控和智能调节,推动了各种高级应用开发和发展。2005年,IEC61850标准成为我国诸多大型电力设备厂商生产和研制产品设备的标准。现在，我国规定自主生产的二次设备均采用IEC61850通信标准，这样规定可以实现设备集成，推动各个设备之间的兼容性 。

智能变电站的继电保护从技术、设备配置和保护的层面显著提升了整个电力系统的可靠性。系统调度自动化的四遥功能能够实时监控电网及变电站的信息，并根据实时信息管控电网及变电站。电力调度系统的数据量比较庞大,因此对电力调度数据网络的可靠性及安全防护的要求相当严格。智能变电站二次系统的核心技术是变电站自动化系统。二次系统的发展新需求是系统安全、信息全网共享和系统维护可视化。智能化辅助系统中各个子系统间需要集成优化、实现智能管理一体化，信息收集处理统一化是辅助系统发展的新方向。

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