庆云桥变电站综合自动化应用研究
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摘要
变电站综合自动化系统是配电网自动化系统的重要组成部分，是提高供电可靠性的重要保证。本文对变电站综合自动化系统的功能、配置、结构进行了探讨，并且对综合自动化系统重要组成部分——变压器微机保护、小电流接地选线、系统通信等进行了深入研究，在此基础上，结合实际情况，为徐州市区庆云桥110kV变电站设计了一套综合自动化系统的实施方案，该方案采用分层分布式结构。具体来说，完成了以下四部分工作：
1)在微机保护方面，主要对庆云桥变电站变压器微机保护的硬件结构及保护原理进行了研究。
2)深入研究了小电流接地系统故障选线问题，提出一种基于零序电流暂态高频成分能量的选线方法。
3)对庆云桥变电站综合自动化系统的通信进行分析。
4)根据实际情况，为徐州市区庆云桥变电站设计一套综合自动化系统的实施方案。
本文的研究成果对徐州庆云桥110kV变电站综合自动化系统的工程实施具有理论指导意义。
The integrated substation automation is the important constituent of distributing net automation system,and is the important guarantee of improving the reliability of power supply. This paper discusses the configuration, function and structure of the integrated substation automation. According to the actual situation, the implementary scheme of the Qing Yun Qiao 110kV substation in the urban district of Xu Zhou was designed, it adopts the hierarchical and distributed system structure. This paper deeply researches the important constituents of the integrated automation, such as the micro-computer protection of transformer, the fault line detection of small current grounding system and the communication of the system. The detailed works are involved in following aspect:
i) In the aspect of the micro-computer protection of transformer, it mainly researches the hardware construction and the protection algorithm.
ii) It deeply probes into the fault line detection of small current grounding system and the communication of the system, presents a new kind of fault line detection based on the energy of transient high frequency components of the zero sequence current.
iii) The communication of the integrated automation of Qing Yun Qiao substation is analyzed, and the technical criterions of CAN bus is introduced.
iv) According to the actual situation, this paper designs the the implementary scheme of the Qing Yun Qiao substation in the urban district of Xu Zhou.
The researching production of this paper has the theoretic guide significance to the Qing Yun Qiao 11 OkV integrated substation automation in the urban district of Xu Zhou.
1)在微机保护方面，主要对庆云桥变电站变压器微机保护的硬件结构及保护原理进行了研究。
2)深入研究了小电流接地系统故障选线问题，提出一种基于零序电流暂态高频成分能量的选线方法。
3)对庆云桥变电站综合自动化系统的通信进行分析。
4)根据实际情况，为徐州市区庆云桥变电站设计一套综合自动化系统的实施方案。
本文的研究成果对徐州庆云桥110kV变电站综合自动化系统的工程实施具有理论指导意义。
The integrated substation automation is the important constituent of distributing net automation system,and is the important guarantee of improving the reliability of power supply. This paper discusses the configuration, function and structure of the integrated substation automation. According to the actual situation, the implementary scheme of the Qing Yun Qiao 110kV substation in the urban district of Xu Zhou was designed, it adopts the hierarchical and distributed system structure. This paper deeply researches the important constituents of the integrated automation, such as the micro-computer protection of transformer, the fault line detection of small current grounding system and the communication of the system. The detailed works are involved in following aspect:
i) In the aspect of the micro-computer protection of transformer, it mainly researches the hardware construction and the protection algorithm.
ii) It deeply probes into the fault line detection of small current grounding system and the communication of the system, presents a new kind of fault line detection based on the energy of transient high frequency components of the zero sequence current.
iii) The communication of the integrated automation of Qing Yun Qiao substation is analyzed, and the technical criterions of CAN bus is introduced.
iv) According to the actual situation, this paper designs the the implementary scheme of the Qing Yun Qiao substation in the urban district of Xu Zhou.
The researching production of this paper has the theoretic guide significance to the Qing Yun Qiao 11 OkV integrated substation automation in the urban district of Xu Zhou.
引文
1 杨奇逊．变电站综合自动化技术发展趋势．中国电机工程学报，1996，16(3)：145～146．
2 卢进，高纪香．浅谈我国的配电自动化．大众用电，2002，(9)：22～23．
3 黄庄益．变电站综合自动化技术．中国电力出版社，2000．
4 金午桥．变电站综合自动化系统的发展策略．电力系统自动化，1999，(2)：15～17．
5 唐跃中，顾立新．变电站综合自动化的趋势、时机和问题．电网技术，1996，20(11)：47～50．
6 曾庆禹．变电站自动化技术的未来发展(一)．电力系统自动化，2000，(18)：1～4．
7 黄锦贤．变电站综合自动化的功能要求和发展趋势．冶金自动化，1999，(5)：44～47．
8 朱大新，刘觉．变电站综合自动化系统的内容及功能要求和配置．电力系统自动化，1995，19(10)：3～6．
9 刘君．变电站综合自动化的功能要求．西藏科技，2002，(18)：55～57．
10 阎贵勤．变电站综合自动化系统的功能与配置．辽宁电机工程学报，1993，(4)：18～24．
11 朱安丽，帅庆军．关于110Kv、35Kv变电站综合自动化系统的功能要求．电网技术，1997，21(1)：55～57，60．
12 张成昌．城市110Kv变电站综合自动化的设计原则和功能要求初探．江苏电机工程，1995，14(4)：8～11，29．
13 杨奇逊，孟建平．变电站综合自动化系统的体系结构．电网技术，1996，20(5)：63～65．
14 袁季修 变电站综合自动化系统的结构和通信．微计算机信息，1996，12(3)：11～14．
15 许珉．变电站综合自动化系统的结构及实现方法．郑州工学院学报，1995，16(3)：89～91．
16 苏洪波，伊项根，陈德树．完全分散式变电站自动化系统．华中理工大学学报，1996，24(12)：51～53．
17 李建林，张仲超．CANBUS总线简介及其在电力系统中的应用．电力系统自动化学报，2002，14(5)：69～72．
18 阳宪惠．现场总线技术及其应用．清华大学出版社，2002．
19 Adrian Tang，Sophia Scoggins，戴浩译．开放式网络和开放式系统互联．电子工业出版社，2001．
20 吴敬红，丛辉．电力系统变压器故障诊断系统开发及应用．浙江水利科技，2001，4．
22 贺家李，宋丛矩．电力系统继电保护原理．中国电力出版社，1995．
23 丁山，南俊星，王洁．微机保护与综合自动化．北京：中国水利出版社
24 王福瑞等．单片微型机测控系统设计大全．北京航空航天大学出版社，2002．
25 孙传友，孙晓斌，李胜玉，张一．测控电路及装置．北京航空航天大学出版社，2002．
26 刘复华．8XC196KX单片机及其应用系统设计．清华大学出版社，2001．
27 Arrillaga．J著，容建刚，张文亮译．电力系统谐波．武汉：华中理工大学出版社
28 梁国艳．WBZ型微机变压器保护原理及运行分析．沈阳电力高等专科学校学报，2000，2(3)：16～17．
29 李永丽，贺家李．电力变压器新型微机保护原理研究．学术论文与应用研究．
30 马珂，张保会．中性点非直接接地系统故障选线原理的发展与展望．继电器，2003，31(5)：65～70．
31 中国电机工程学会自动化专委会分专委会秘书组．配电自动化分专委会学术讨论会中关注的问题．电网技术，1999，23(1)：68～69。
32 朱兰，杨奇逊，张利等．小电流接地系统单相接地故障选线防止误判的有效方法．现代电力，2002，19(6)：47～53．
33 任建文等．中性点不接地电网单相接地保护的相对原理．电力自动化设备，1994，3(8)：15～17．
34 郝玉山等．小电流接地微机选线的群体比幅比相原理．电力情况，1994，(2)：15～19．
35 檀国彪等．基于最大Isinφ和△(Isinφ)原理的微机选线装置．中国电力，1995，28(7)：16～20．
36 郝玉山等．零序网络中谐波电流分布．华北电力学院学报，1995，22(3)：12～17．
37 许太华，邵玉槐，王英．小电流系统选线研究．太原理工大学学报，2002，9(5)：517～519，522．
38 王慧，范正林，桑在中．“S注入法”与选线定位．电力自动化设备，1999，19(3)：18～20．
39 桑在中，丁磊，李维国．“S注入法”选线定位新原理及其在电网中的应用．油气田地面工程，1995，14(16)：49～50．
40 贾清泉，刘连光等．应用小波检测故障突变特性实现配电网小电流故障选线保护．中国电机工程学报，2001，21(10)：78～81．
41 贾清泉，肖鹏等．小电流接地电网单相接地故障的小波选线方法．继电器，2001，29(3)：5～8．
42 肖白，周晓岩．小电流接地系统单相接地故障选线的小波方法．吉林电力，2003，(1)：8～10．
43 束洪春，董俊等．小波变换应用于暂态初始行波分析及故障选线选相．云南水力发电，2002，18(2)：6～9，36．
44 Stephane MALLAT著，杨力华等译．信号处理的小波导引．机械工业出版社，2002．
45 郑治真，沈萍，杨选辉，万玉莉．小波变换及其MATLAB工具的应用．地震出版社，2001．
46 彭玉华．小波变换与工程应用．科学技术出版社，1996．
47 张晓春，郭小进等．基于MATLAB语言的电力系统暂态稳定仿真．湖北电力，2000，24(3)：9～11．
48 彭疆南．MATLAB及其在电力系统仿真研究中的应用．沈阳高等专科学校学报，2000，2(1)：28～32．
49 刘军，刘学军．MATLAB在电力系统分析中的应用．电力系统及其自动化学报，2000，12(2)：23～25，31．
50 程祥，李朝辉．变电站小电流接地数值仿真研究．水电能源科学，2001，19(2)：48～50。
51 赵谷泉．变电所综合自动化的结构模式及通信总线选择．电力自动化设备，1999．19(5)：20～22．
2 卢进，高纪香．浅谈我国的配电自动化．大众用电，2002，(9)：22～23．
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11 朱安丽，帅庆军．关于110Kv、35Kv变电站综合自动化系统的功能要求．电网技术，1997，21(1)：55～57，60．
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14 袁季修 变电站综合自动化系统的结构和通信．微计算机信息，1996，12(3)：11～14．
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16 苏洪波，伊项根，陈德树．完全分散式变电站自动化系统．华中理工大学学报，1996，24(12)：51～53．
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23 丁山，南俊星，王洁．微机保护与综合自动化．北京：中国水利出版社
24 王福瑞等．单片微型机测控系统设计大全．北京航空航天大学出版社，2002．
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26 刘复华．8XC196KX单片机及其应用系统设计．清华大学出版社，2001．
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28 梁国艳．WBZ型微机变压器保护原理及运行分析．沈阳电力高等专科学校学报，2000，2(3)：16～17．
29 李永丽，贺家李．电力变压器新型微机保护原理研究．学术论文与应用研究．
30 马珂，张保会．中性点非直接接地系统故障选线原理的发展与展望．继电器，2003，31(5)：65～70．
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39 桑在中，丁磊，李维国．“S注入法”选线定位新原理及其在电网中的应用．油气田地面工程，1995，14(16)：49～50．
40 贾清泉，刘连光等．应用小波检测故障突变特性实现配电网小电流故障选线保护．中国电机工程学报，2001，21(10)：78～81．
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42 肖白，周晓岩．小电流接地系统单相接地故障选线的小波方法．吉林电力，2003，(1)：8～10．
43 束洪春，董俊等．小波变换应用于暂态初始行波分析及故障选线选相．云南水力发电，2002，18(2)：6～9，36．
44 Stephane MALLAT著，杨力华等译．信号处理的小波导引．机械工业出版社，2002．
45 郑治真，沈萍，杨选辉，万玉莉．小波变换及其MATLAB工具的应用．地震出版社，2001．
46 彭玉华．小波变换与工程应用．科学技术出版社，1996．
47 张晓春，郭小进等．基于MATLAB语言的电力系统暂态稳定仿真．湖北电力，2000，24(3)：9～11．
48 彭疆南．MATLAB及其在电力系统仿真研究中的应用．沈阳高等专科学校学报，2000，2(1)：28～32．
49 刘军，刘学军．MATLAB在电力系统分析中的应用．电力系统及其自动化学报，2000，12(2)：23～25，31．
50 程祥，李朝辉．变电站小电流接地数值仿真研究．水电能源科学，2001，19(2)：48～50。
51 赵谷泉．变电所综合自动化的结构模式及通信总线选择．电力自动化设备，1999．19(5)：20～22．
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