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电力系统设计论文范文1
电力系统规划设计是对电力系统长期、中期的规划设计。在我国电力工程中电力系统规划设计具有较强的导向性。在进行电力工程规划设计的时候，涉及到系统规划设计的内容有：分析预测电力工程建设现场的电力负荷指数；处理周边地区电源规划情况；分析电力负荷数据，完善电源规划机构，平衡电力与电量；选择科学的电力工程接入方案；正确计算电力工程介入方案，确保方案的准确性；深入分析计算结果，综合考虑经济效益与方案技术的关系；主义考虑电力设计相关学科，借鉴电力学科资料。
（一）电力负荷预测与分析
电力负荷预测与分析是电力系统规划设计中重要的准备工作，对电力系统规划设计有巨大意义。电力负荷需要经过相关人员周密的计算分析，才可以给予电网规划设计获得具有参考价值的数据与信息。对中短期负荷的预测，应该分析我国经济发展情况，分析近几年来经济数据，知道我国经济大概发展情况，从而对电力最大负荷的层次进行分析。另外，规划设计人才可以参考已经完成的大规模电力系统情况，参考其电力负荷数据，对其进行分析，预测电力负荷，这种方式是我国电力负荷预测常采用的方法。预测电力负荷的方式比较多，比较常见的是预测方法、专家预测和模糊理论等。我国电力工程运用这些方法来预测分析电力负荷。分析负荷增长原因，从而可以分析出电力系统发展趋势，从而进行科学合理的电力系统设计。
（二）电源规划情况及出力
电源规划是对即将建设工程供电量分析，其周围的电网建设的规划研究，实现电力工程建设目标，是电力系统规划设计的重要组成部分。电力电源可以分为统一的调度电源和地方性电源两种，其中统一的调度电源是指电网调度统一的大型发电站；而地方电源是具有专用的发电设备的小型的地方性的水电站或发电站，每种电源发挥着作用是不同的，另外电源设备的投入使用可以看出电力系统规划的资金使用情况，对电源的出力情况进行分析可以有利于下一步工作的开展。
（三）电力电量平衡电力电量平衡
对电力系统的规划设计是具有制约作用的，根据电力负荷预测和电源出力分析，电力工程项目所在的供电区域、所在地区的电力与电量进行计算，平衡计算结果并对其进行分析，电力电量的平衡需要考虑分区间的电力电量的交换情况，这样就可以将电力工程的规模与布局确定下来。根据分析预测的电力系统各水平年的最大负荷，再根据各类电源的出力情况，可以计算出电力电量的盈亏，确定电力工程系统所需要的变电设备容量、所需要的发电量。确定的电力工程系统需要的容量应该是要加上系统需要的备用容量。
（四）接入系统方案接入系统方案
拟定的过程需要考虑电力工程的特点和电网的发展情况来确定，还需要考虑政府部门的相关意见及电网规划来进行方案的比较，使得拟定的方案时效性与实用性更强。接入系统方案要注意节远近结合，综合考虑节能降耗、节约用地，并运用电网新技术。同时需要提出电力工程项目各方案的规模与布局，终期近区电网结构、供电电压及运行方式等内容。
（五）电气计算电气计算
主要包括潮流计算、稳定计算、短路流计算和无功补偿计算。潮流计算是对电力网中电压分布和功率的计算。潮流计算可以计算中电网各网络原件电力损耗、电网各节点电压和电力潮流的分布情况，可以分析各接入系统方案的经济性、合理性和可靠性。稳定计算是对电力工程西戎的各故障情况进行模拟计算分析，确定电力工程系统稳定水平和稳定问题，稳定计算是以潮流计算为基础的，可以校验电力工程系统各个接入系统方案运营是否满足稳定性的要求。短路电流计算是验证故障短路在给定的网架中电气元件产生的不正常的电流值。短路电流计算可以校验电气设备，在发生故障的时候切断短路电流，减少短路带来的损失。无功补偿计算可以减少由于传输无功功率的各网络元件造成的电能损耗。
（六）方案比较分析比较方案
可以使得运算结果符合实际需要，确保电力系统更加可靠、安全，对方案进行横向纵向多层次的分析比较，可以形成最优化的方案，得到的方案设计是最符合实际需求的。
（七）系统专业提资
通过合理的系统设计、可靠的系统电气计算，选出综合条件最优的推荐接入系统方案中，确定电力工程项目的投产时间和建设规模，为电力工程规划设计提供准确的数据支撑和有效的设计依据。
二、电力系统规划设计工作的经验总结
随着我国社会经济的发展，电力系统进入快速发展时期，电力系统规划设计在电力工程设计中发挥着重要作用。如何更好的进行电力系统规划设计是电力工程规划设计中遇到的主要问题。本人认为在电力系统规划设计准备阶段应该了解大网区的基本情况和特点，收集附近地区电力系统情况，并将其录入数据库，作为电网现状的基础资料，了解附近区域电网发展变化情况，将其发展规划录入数据库中，为后续工作提供依据。在电力系统设计的时候应该时刻注意电力系统发展变化，收集更新数据资料库，掌握附近地区变电站、电厂和电力路线的数据资料和分布情况，收集当地负荷情况，计算各类系统电气，配合电力项目工程项目工作，不断更新完善基础数据。
三、总结
电力系统设计论文范文2
1.1管理的信息化水平低
在我国的煤矿产业，生产作业大多是在井下作业，而井下环境比较恶劣，面对恶劣的作业环境，对机电设备的管理难度就会加大。另外，我国当前煤矿机电设备管理信息化水平比较低，没有形成统一的信息化管理水平，对机电设备的运行没有做好监管工作，许多企业在进行作业生产时都是采用人工绘图，在这样的情况下进行作业生产不仅效益低下，还会加大人力、财力、物力的投入，在井下作业极有可能引发安全事故。同时，在煤矿企业中机电设备存在很多的安全隐患，比如机电设备存在老化现象，安全保护装置也不规范，甚至很多机电设备都达不到相关的质量标准。
1.2管理方式老旧
在我国的煤矿企业管理当中，管理方式老旧，对机电设备没有统一的管理，杂乱无章，不能在管理当中有效地将煤矿机电设备的管理做到系统化。同时，在煤矿企业生产管理中，受传统观念的影响，我国煤矿机电设备管理部门容易出现冗杂，一窝蜂的现象，有些自恃经验老道的作业人员对新技术的接纳能力差，甚至是持反抗心理，企业内部不注重高新人才的培养，机电技术得不到创新，致使多数企业员工的职业素养较差，对新事物的创新力度不够。
1.3机电设备管理技术落后
随着科学技术的发展，只有坚持与时俱进的人才会走得更远。我国煤矿企业的技术管理在面对技术不断革新的时代不能及时更新自己的管理技术水平，导致在起跑线上已经落后一大截，在以后的发展道路上由于技术落后而逐渐走下坡路。在我国大多数的煤矿企业当中掌握专业知识的人才较少，由于煤矿大多数都是在井下作业，煤矿工人大多数都为寻常百姓，对机电技术知识掌握的不全面，这些都制约着我国煤矿机电技术的发展。在科技不断进步的时代，不能做到与时俱进、不断创新，而是一味守旧的话，在竞争激烈的市场上就会很快被淘汰。
1.4管理体系不完善
在我国煤矿企业中，没有统一的管理机制，对机电技术的管理力度不足，企业对机电技术进行检查的时候都是应付了事，对于机电技术应用过程中出现的问题不加以重视，加上员工平时不注重工作效应，对工作中出现的问题不及时汇报，任由问题自身发展，久而久之就会使企业的发展道路受阻，不利于企业在市场上竞争。同时，在煤矿机电设备管理工作中，由于缺乏专业的管理人员，在煤矿生产过程机电设备经常会出现各种问题，影响到了煤矿企业的经济效益。
2煤矿机电设备管理系统的优化措施
2.1健全机电设备管理机制
在科学技术快速发展的时代，针对我国煤矿对机电技术管理的不重视，企业要坚持与时俱进，引进先进的科学技术，建立一套符合企业自身发展的机电技术管理机制，针对不同的机电管理制定出详细的管理方法，实行责任制管理，将技术管理任务依次分配下去。在煤矿作业时要坚持科学技术是第一生产力，企业要加强企业员工对机电技术知识的学习，组织有经验的技术人员总结在作业时出现的技术问题，同时要有针对性进行技术讨论，全面提高企业机电技术的创新能力，实现理论与实践的相结合，不断增强企业在市场上的竞争力。
2.2建立信息化管理系统
煤矿生产环境的恶劣促使其机电设备管理存在很大的难度，为了确保机电设备的安全运行，保障煤矿企业的经济效益，机电信息化技术的应用有着重要的作用和意义。企业要引用先进的信息化系统，利用计算机技术对机电设备进行全方位的监控，进而保障机电设备的稳定、安全运行。同时，利用信息化技术还可以为企业建立机电设备管理数据库，便于更好地掌握机电作业的情况，提高机电设备作业效率。
2.3加强机电设备管理人才的培养
在这个竞争日益激烈的社会环境里，人才在社会发展过程中有着决定性的作用。在煤矿机电设备管理工作中，只有专业的机电设备管理人才，才能做好机电设备管理工作，保障机电设备安全、稳定运行。为此，煤矿企业必须充分认识到人才的作用。首先，煤矿企业必须加强内部管理人员的教育与培养，尤其是机电设备管理方面人才的培养。其次，企业要有针对性地培养技术人员，做好人才培养的工作，充分发挥他们的骨干作用。企业可以将优秀的人才进行提拔，将他们组织起来，作为企业人才发展的榜样，激励更多的员工积极向上。
2.4改善机电设备管理模式
就我国当前煤矿机电设备管理模式来看，机电设备管理工作主要集中在事后的维修与管理，也就是当设备出现故障后才采取相应的补救措施，这种管理模式已经很难满足现代煤矿企业发展的需求了。随着社会经济的发展，以经济效益为核心的价值体系已经逐步建立，为了更好地发展，煤矿企业不仅要重视机电设备的使用、维护和管理，同时也要对机电设备维护管理进行不断完善。煤矿产业应该以现代化维修理论、行业特点及设备性能及工作环境等因素为依据，制定煤矿机电设备管理制度，其具体内容为事后维修、事前维修及状态维修等，并以此为依据，使其逐步形成具有煤矿机电设备的特色的新型维修管理模式。
2.5建立健全的机电设备维修管理系统
机电设备作为煤矿企业生产过程中必不可少的一部分，机电设备在运行过程中受多种因素的影响会出现设备故障，进而不利于煤矿企业的正常生产，不利于保障煤矿企业的经济效益。针对机电设备管理，建立健全的机电设备维修管理系统十分必要的。煤矿企业可以利用计算机软件及技术对机电设备维修进行管理，通过计算机技术对机电设备相应的数据进行收集、分析和处理，并对维修计划进行相应预测和判断，进而保证数据的准确性，保障机电设备的正常运行。
3结语
电力系统设计论文范文3
关键词:虚拟仪器;微机保护;实验系统
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)19-5381-02
继电保护装置是一种利用电磁感应原理而发展起来的电力系统保护装置,随着电子技术和网络通信技术的飞速发展,目前已经发展到微机型阶段,并且利用软件技术可以实现由软件技术驱动硬件而实现微机继电保护,这就是目前研究很热的技术――基于虚拟仪器技术的继电保护系统。利用虚拟仪器技术实现的微机继电保护装置,具有传统微机继电保护装置所不具备的优势,例如控制更加安全可靠等。
本论文主要将虚拟技术应用于微机保护实验系统,拟对基于虚拟仪器技术的微机保护系统进行开发,并从中找到可靠有效的微机保护实验方法与建议,并和广大同行分享。
1 微机继电保护概述
1.1 微机继电保护的基本构成
微机继电保护装置,其基本结构构成与普通的电力保护装置一样,也是有硬件和软件两大部分构成。硬件部分主要由数据采集系统、数据处理系统及逻辑判断控制模块等几个部分构成,主要由数据采集模块负责对电力系统的相关电参数实现检测与采集,并将数据传送至数据处理系统,数据经过运算之后,由逻辑判断控制模块调用软件控制程序,并发出相应的控制信号,驱动保护装置执行保护动作,从而实现电力继电保护的功能。
随着集成电子电路技术的发展,目前发展的微机型继电保护装置,其硬件系统主要由CPU(微处理器)主机系统、模拟量数据采集系统和开关量输入/输出系统三大部分组成,尽管结构构成已经发生一定变化,但其实实现继电保护的基本原理仍是一样的,由模拟量数据采集系统负责相关保护参数的采集,微机继电保护装置是以微处理器为核心,根据数据采集系统所采集到的电力系统的实时状态数据,按照给定算法来检测电力系统是否发生故障以及故障性质、范围等,并由此做出是否需要跳闸或报警等判断。
1.2 微机继电保护装置的特点
微机保护与常规保护相比具有以下优点:
1) 微机继电保护装置主要由微处理器为核心而构成的硬件系统,因此借助于现代功能强大的微处理器,微机型继电保护装置可以实现一定程度的智能化。
2) 相比于传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,微机型继电保护装置能够依靠数据采集模块实现对相关参数的检测与采集,整个过程实现数字化流程,这就为继电保护装置的控制功能的稳定性、可靠性提供了技术条件;另一方面,依靠微处理器内部的软件程序,微机继电保护装置能够进行周期性自检,一旦发现自身硬件或者软件发生故障,能够立即实施报警,从而保障了继电保护装置功能的可靠性。
3) 传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,其保护功能较为单一,仅仅是实现基本的保护功能,动作依靠一次性机械元件完成,一旦该部件发生故障,则整个继电保护装置无法工作;而微机型继电保护装置除了能够利用弱电驱动控制实现继电保护的功能外,还能够依靠数据采集系统对整个电力系统的相关电力参数都实施监测与采集,通过程序的分析,实现对电力系统整体性能的检测,保护功能大大丰富。
4) 传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,其功能调试复杂,工作量大,而且极容易造成内部晶体管集成电路的失效,而现代微机继电保护装置,依靠内部的核心微处理器,能够开发专用的人机交互系统,利用人机交互系统实现继电保护装置的调试,简单易行,还可以自动对保护的功能进行快速检查。
5) 利用微机的智能特点,可以采用一些新原理,解决一些常规保护难以解决的问题。例如,采用模糊识别原理或波形对称原理识别判断励磁涌流,利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障,采用自适应原理改善保护的性能等。
2 基于虚拟仪器的微机保护实验系统开发设计
2.1 总体结构设计
本论文探讨的是基于虚拟仪器技术的微机继电保护系统,因此首先面临选择合适的虚拟仪器开发平台的问题,这里选择基于G语言的LabView开发平台是目前国际最先进的虚拟仪器控制软件,集中了对数据的采集、分析、处理、表达,各种总线接口、VXI仪器、GPIB及串口仪器驱动程序的编制。基于虚拟仪器的微机继电保护装置系统,是利用虚拟仪器开发平台,构建虚拟的微机继电保护装置,实现完整的微机继电保护装置的全部功能,并对设计的虚拟继电保护装置进行评估和改进,从而完成微机继电保护系统设计的一种设计手段。
利用虚拟仪器技术进行微机继电保护系统的开发设计,从具体设计流程来说,主要从以下几个环节入手进行总体结构的设计:
根据微机继电保护系统的设计目标、设计功能,列出所需要的相关硬件,构建整体微机继电保护系统结构框架;另一方面,尽量采用模块化的开发设计模式,将微机继电保护系统按照不同的功能环节,设计各功能模块之间的结构关系。
如下图所示,是本论文所探讨的利用虚拟仪器平台所开发的微机继电保护系统结构原理图。这种方式既便于模块的单独调试,节省系统开发周期,又便于系统功能的改变,使系统具有更强的移植与升级功能。
如图1所示,基于虚拟仪器技术的微机保护系统结构主要由一次系统、转换模块、数据采集模块、保护测量模块及保护决策软件系统等几部分构成,一次系统主要负责面向电网系统模拟设置合适的传感器,将相关拟生成电网的二次侧电压、电流信号,信号经过转换、调理电路变换成符合要求的-5V～+5V模拟信号送数据采集模块,数据采集模块主要由DAQ数据采集卡构成,能够自动将模拟产生的模拟电压信号进行A/D转换,并进行初步的数据处理转换再传送给以虚拟微处理器为核心的保护决策模块,最终将生成的继电保护控制决策信号输出到保护策略模块,最终实现微机继电保护系统的功能。
2.2 数据采集模块的设计与实现
本文中微机实现的继电保护实验系统输入信号来源于继电保护测试仪,根据保护系统测试输入信号的特点,本论文采用数据采集卡来负责数据的采集与高速传输。
2.2.1 数据采集卡的选择
要实现基于虚拟仪器技术平台的微机继电保护系统,一次系统在完成相应电力系统电参数的传感检测之后,数据采集模块要能够按照微机继电保护系统的功能于设计要求实现相应数据的转换与采集,因此,数据采集卡的选择成为整个微机继电保护系统保护功能实现的关键。目前的数据采集卡,主要有12位或16位的DAQ数据采集卡,在具体决定选用12位还是16位的DAQ设备时,主要从采集精度和分辨率这两个指标考虑,可以由给定的系统精度指标衡量出DAQ卡需要的整体精度。
在本论文中,这里选取PCI-1716数据采集卡。PCI-1716是研华公司的一款功能强大的高分辨率多功能PCI数据采集卡,它带有一个250KS/s16位A/D转换器,1K用于A/D的采样FIFO缓冲器。PCI-1716可以提供16路单端模拟量输入或8路差分模拟量输入,也可以组合输入。它带有2个16位D/A输出通道,16路数字量输入/输出通道和1个10MHz16位计数器通道。PCI-1716系列能够为不同用户提供专门的功能。
2.2.2 虚拟数据采集程序的实现
在选择了数据采集卡硬件设备之后,需要借助于虚拟仪器平台为整个系统设计虚拟护具采集程序。在具体进行设计时,由系统内部虚拟程序产生数据采集卡锁需要的相应信号,具体来说就是CT、PT信号,因此,在具体编程时,首先将CT、PT信号传输至相应的滤波器,LabVIEW提供了各种典型的滤波器模块,根据需要可以设置成低通、高通、带通、带阻等类型的滤波器;其次,将经过数据滤波处理之后的数据进行输出。数据采集模块的程序如图2所示。
2.3 微机保护模块的设计与实现
既然在数据采集模块之后需要进行数据的滤波,尽管LabVIEW提供了各种典型的滤波器模块,但是仍然需要借助于虚拟滤波模块设计专用的滤波算法,而且在微机继电保护系统中,对电力系统的继电保护功能的实现,主要是由相应的滤波保护算法实现的,因此有必要为虚拟微机电力保护系统设计滤波保护算法程序。
本论文采用如下的设计方法对滤波保护算法进行设计:
1) 利用LabVIEW自带的滤波器进行数据的排序滤波。
2) 按照系统保护功能所需要的数据频带,设置相应的低通、高通、带通、带阻等灯滤波保护功能。按照上述方法,基于虚拟仪器平台的微机继电保护系统,其滤波器输入得到的数据序列,多数是传感器采集到的电参数,如电压和电流,而电压和电流数据是离散的数字量序列,其中包含了大量的谐波干扰信号,因此有必要进行滤波。在本论文中,采用了二级滤波保护算法,即分别进行前置滤波和后置滤波,实现对数据的二级滤波保护,从而提高整个微机继电保护系统的稳定性和可靠性。前置滤波模块如图3所示,后置滤波模块如图4所示。其中前置滤波模块提供了差分滤波器、积分滤波器、级联滤波器、半波和1/4周波傅立叶滤波器、半波和1/4周波沃尔氏滤波器,可以根据需要自行选择;后置滤波模块提供了平均值滤波器、中间值滤波器,也可以自由选择。
3 结束语
利用虚拟仪器技术进行微机继电保护装置系统的设计开发,能够很好的避免了实物硬件开发设计所带来的周期较长、调试较复杂以及成本较高等劣势,所有的开发设计任务全部在虚拟仪器平台上完成。本论文将虚拟仪器技术应用到了微机保护装置的设计,对于进一步提高微机继电保护装置的可靠性与稳定性具有优势,同时借助于虚拟仪器技术的开发,能够更好的实现电气继电保护功能的完善与提升。
参考文献:
[1] 李佑光,林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].北京:科学出版社,2003.
[2] 王亮,赵文东.微机继电保护的现状及其发展趋势[J].科技情报开发与经济,2006,16(18):150-151.
[3] 张振华,许振宇,张月品.第三代微机保护的设计思想[J].电力自动化设备,1997,17(3):24-25.
电力系统设计论文范文4
【 关键词】电力系统；电气主接线；配电装置
中图分类号：TM7文献标识码： A
前言
在整个变电站的电器系统设计中，各个主要部分的链接是建立整个电力系统的关键所在，电气化系统的设计可以清晰明确变电站内部变压器和各种电压线路以及所需设备的链接是否正常，各个部件之间的链接是否达到最大限度的联系，也可以载明变电站内各种设备之间的链接方式和方法。变电站电气设备主链接的设计思路主要是根据变电站的电压级别和变电站的性质选择出一套与变电站的电器设备相符合的电器设备链接方式。变电站的主链接方式的选择可以直接影响到所处整个电力系统的和变电站的运行安全与否，因此，在实际的工作中，我们要想保证电力系统的平稳安全运行就在做好基本工作意外还需要在一定程度上关注变电站对电气化设备的选择以及其他配电设备的的采用，比如想主变压器的采用设备的性能程度会直接影响到变电站乃至整个电力系统的安全性和经济性，必须引起重视。
一、对变电站一次部分电气设计
由于在我国的农村电网设施以及变电站的设置较为偏少，电站之间的距离较长，对电路的耗损随之加大，这样势必会造成到用户的的电压过低的具体情况，在日常的生产生活中这种低电压肯定会影响到居民的生产生活质量。为了改变在广大农村存在电力的问题，我们力争改变目前的现状，在满足人民的基本生活的要求后，也要为农业的发展提供便利条件。因此，本论文认为应在我国的农村建立一批小型的变电站，所建立的电站的电压应保持在110KV，具体的地理位置应选择在城市的发展区和交通较为方便的地方。
在建设的变电站电器的一次部分应采取110KV的进电，因为变电站的选址在交通较为方便的区域，所以变压器应为三相电。对变电站一次部分的电气设计的主要目的就是选择接线形式、设备等和对变压器出路和继电的保护等。对电气的设计我们应以电力供应和传输的安全、平稳和低损耗为原则。
1、要根据所带负荷的程度来选择变压器，一般情况下，一次部分的电气设计所涉及的范围较广内容很多，另外还要根据不同的电压低等级和类型性质等进行具体侧重点的设计，应根据实际情况具体分析具体操作。
2、在设计过程中需要根据变电站的规模和具体情况进行设计，其中需要注意的是，设计中所选用的主变压器必须要满足在输送过程中对电容的需求，需根据电力系统的具体规定选择，再将变压器的允许负荷能力考虑进去。
3、变电站电气系统的设计的重要部分是电气主接线，这个应该根据具体的立项方案执行，所应准备多个主接线方案供参考，这主要是根据线路的出入回数、电压级别、变压器的台数等众多因素的不同设计的方案。对于方案的选择主接线的要求从技术上和可行性上两个方面进行论证。首先通过技术手段对所有的设计方案进行甄选，对于那些明显不合格的设计方案要先去除，接下来再运用具有可靠性的定量分析模型等进行计算比较，选择在技术上最优的两到三个主接线方案。对于变电站电气设备的选择就必须根据既定的额定电压和额定电流进行选择，在根据短路情况出现的条件检验他的相关稳定性。
二、电气二次部分的设计
经过我们对于110KV变电站的了解和研究，初步确定变电站电气二次部分的设计布置和各级电压的配置装备，另外就是随着电气化自动信息化的发展趋势，还应该对变电站电气系统的自动化系统的配置所要求的直流电的数据。我们从以下几个方面进行着重分析，1、从在电力调度方面来看，我们可以尽可能的借助现代化技术手段对变电站的分布进行远程控制，并在相关系统的配置运行上装备相关保护和预防装置。2、从负荷增长方面来看，我们需要提前讲明建立变电站的必须性，在确定前者后我们再根据将要建立变电站的总括和走线方向等方面进行考虑，经过对所能承载的负荷资料尽享详细分析，以及变电站的安全性和运行性考虑确定电力规格和电站的主接线，最后通过负荷计算出在一定区域内所需要的建立的变电站台数，以及所要配备的变压器和电容器等设备的数量和型号等。最后，在依据所拟建变电站的最大持续工作电流量和短路的计算分析结果做出相关保护措施，如：变压器保护、母线保护、防雷保护等。
另外，就是根据当前施行的电力系统设计要求的规定，设计一个110KV的变电站的电器设备二次部分里继电保护是电力系统安全平稳运行的一个重要环节和障碍，在本文的变电站电气系统的设计的继电保护的设计中我们结合了实践工作以及当前我国在继电保护里的主要问题进行重点研究，对继电保护的安全及反应灵敏性都采用计算机技术进行监控，使其能够智能化的处理状况，对电气系统进行足够的保护。对于110KV线路的配置保护是采取定段距离保护，在内条线路上都装置上反应快速，能在故障发生的第一时间切除故障，对变电站的电器设备进行保护的，且性能相对较好的故障录播装置系统，已达到对母线进行保护的目的。在电力系统设备中的电力变压器是整个系统中的重要电气设备，变压器的故障对整个供电系统的安全稳定性运行都会造成很严重的后果，其次还有变压器是相当贵重的设备，所以，我们一定要根据变压器的保护对其负荷的电容和电压进行精确地控制，确保保持良好的运行。
三、高低压配电设计
在对高低压配电的设计上所需用的配电装置必须满足在充分考虑经济性和安全性的基本的要求外，还需对高低电压等进行负荷等级的评估设计做出相关配电装置。所谓的一级配电设备是整个变电站的主动力中心，这些设备一起安装在电力系统的变电站，经此将电力发送给下级的各个配电设备。由于这套设备属于第一级降压设备，所对其的电气参数和电容等数据会要求很高。动力配电柜和电动机控制中心一起构成变电站的二级配电设备，配电柜的使用较为分散，且回路较少的环境，而电动机控制中心则恰恰相反没适用于较为集中的环境。他们按照以及配电设备的要求将电力分配到相应负荷的二级配电设备。高低压配电设计的目的就是将上级的高电压电能通过高低压的配电装置将高压电转入低压电，在配送到下一级电网，这可以对负荷提供了保护监控等作用。
四、总结
综上所述，在对110KV变电站电气系统的设计我们已经有了较为详细的方案，但在实际的工作中，我们还需要根基变电站的实际所处的情况和环境进行具体的分析和研究，相信在我国的电力系统不断发展的大环境下，变电站电气系统的设计将会更优化，取得令人满意的系统设计。本文介绍的110KV变电站电气系统设计的结构、布置、配置等实在长期工作实践的基础上得到的体会，望能为电力行业的同仁们参考，所设不足之处还望批评指正。
参考文献：
[1] 黄纯华.工厂供电[M].天津：天津大学出版社，2001.
[2] 水利电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册电气一次部分[Z].1985，12.
电力系统设计论文范文5
论文关键词：电力系统；调度自动化；信息
中图分类号：F407文献标识码： A
一、我国电网现状简介
电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电设备以及控制、保护和通信设备组成的一个整体。目前我国电网进入了大电网、大电厂、大机组、超高压输电、高度自动控制的新时代 。电力系统规模逐渐扩大，各电网中500kV（包括330kV）主网架逐步形成和壮大，220kV电网不断完善和扩充，750kV输电工程（青海官亭―甘肃兰州东）已投入试运行，晋东南―南阳―荆门1000kV交流特高压试验示范工程已启动。现代电网的主要特征：坚强的超高压等级系统构成主网架的大系统；各个电网之间具有较强的联系；具有足够的调峰容量，能够实现AGC；具有较高的供电可靠性；具有高度自动化的控制系统；具有高度自动化的管理系统；具有高素质的职工队伍。现代电网实行统一调度、分级管理、分层控制。
二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标
1.电力系统调度的任务
电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节，是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大，有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是：尽设备最大能力满足负荷需要，使整个电网安全可靠连续供电，保证电能质量，经济合理利用能源，保证发电、供电、用电各方合法利益。
2.调度自动化的必要
电力系统是一个庞大而且复杂的系统，有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户，通过多种电压等级的电力线路，互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的，而且要满足发电量和用户用电量的平衡。[3]现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大，运行操作日益复杂，所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面，用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格，这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益，可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况，迅速进行处置，防止事故扩大，减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后，可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网，经济效益更大。因此，电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作，是电力系统不可缺少的组成部分。
3.电网调度自动化的组成部分及其功能
电网调度自动化系统，其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端（RTU）和信息通道三大部分。根据功能的不同，可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。[4]信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息，此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁，其核心是数据通道，它经调制解调器与RTU及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心，以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件，完成从采集到信息的各种处理及分析计算，乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理，通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备，为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入，传送给执行机构。
4.电力系统调度自动化的应用现状
目前我国投运的系统主要有CC-2000、SD-6000、OPEN-2000。这些系统都采用RISC工作站和国际公认的标准：操作系统接口用POSIX，数据库接口用SQL结构化访问语言，人机界面用OSF/MOYIF、X-WINDOWS，网络通信用TCP/IP、X.25。实践应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平，且各有特点。
（1）CC-2000系统。采用开放式系统结构设计及面向对象的技术，利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。采用面向对象技术，并引进了一个大对象的概念，以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合，既适应电力系统的需要，又兼顾其他行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发，实现软件工程产品化。技术鉴定认为，按照开放式系统设计和采用面向对象等技术，都属于国际先进或领先范畴。现结合东北电网，由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下，共同在CC-2000支持系统平台上开发电网应用软件，从而实现完整的EMS系统。
（2）SD-6000系统。由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发具有统一平台的开放式分布式能量管理系统。1994年投运，1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。EMS支撑软件与管理系统的商用数据库采用SQL标准接口，便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。SD-6000系统有较高的稳定性和可靠性，前置机应用软件设计合理、实用。
（3）OPEN-2000系统。OPEN-2000系统是江苏省立项的重大科技项目，是由南瑞电网控制公司开发的新一代EMS系统。OPEN-2000系统是南瑞电网控制公司于1998年开发成功的一套集SCADA、AGC、PAS、DTS、DMS、DMIS于一体，适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统，是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统，是国内首套将IEC870-6系列TASE.2协议集成于软件平台的系统。OPEN-2000系统采用100M平衡负荷的双网机制，流量更大，可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新能量管理系统。
我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比，还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术，但是总体而言，电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如：系统计算机CPU负载率问题，即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下，其负载率仍很高；CDT和Polling远动规约的选用问题，CDT和Polling两类规约在我国得到了广泛应用，并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去，选用哪一类规约的远动装置，原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定，不宜盲目追求采用Polling远动；系统的开放性问题，系统应该是开放的，能够支持不同的硬件平台，支持平台采用国际标准开发，所有功能模块之间的接口标准应统一，支持能过户应用软件程序开发，保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口，系统应能提供开放式环境。此外，现在的电力系统由于还依赖高压机械开关（油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等）实现线路、设备、负荷的投切，尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制，本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代，则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。电力系统运行实行统一调度、分级管理。统一调度以分级管理为基础，分级管理是为了有效地实施统一调度。加强电力系统调度管理，提高调度人员的素质水平，杜绝误调度、误操作事故的发生是保证人身、电力系统与设备安全运行的关键。电力调度自动化系统在系统运行维护方面还存在如下问题：缺乏相应的技术人员，运行维护水平有待提高，系统运行的安全性和稳定性不能保证，大大影响了系统的效率，影响了系统功能的发挥；缺乏相应的管理制度，系统的运行维护工作无制度可依；重使用、轻管理，不重视专业技术人员的配置和学习培训，出现问题后过分依赖厂家，影响系统的连续、安全、稳定运行。
三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法
1.管理方面
统一思想，加强调度管理，提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作，增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质，最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度，严格考核，加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制；严格执行“两票三制”制度，严把安全关。加强调度专业培训，提高调度员业务水平。
2.技术方面
积极开发更高级实用的装置和软件，努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通，避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。
电力系统设计论文范文6
论文关键词：电力系统；调度自动化；信息
一、我国电网现状简介
电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电设备以及控制、保护和通信设备组成的一个整体。目前我国电网进入了大电网、大电厂、大机组、超高压输电、高度自动控制的新时代 。电力系统规模逐渐扩大，各电网中500kv（包括330kv）主网架逐步形成和壮大，220kv电网不断完善和扩充，750kv输电工程（青海官亭—甘肃兰州东）已投入试运行，晋东南—南阳—荆门1000kv交流特高压试验示范工程已启动。现代电网的主要特征：坚强的超高压等级系统构成主网架的大系统；各个电网之间具有较强的联系；具有足够的调峰容量，能够实现agc；具有较高的供电可靠性；具有高度自动化的控制系统；具有高度自动化的管理系统；具有高素质的职工队伍。现代电网实行统一调度、分级管理、分层控制。
二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标
1.电力系统调度的任务
电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节，是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大，有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是：尽设备最大能力满足负荷需要，使整个电网安全可靠连续供电，保证电能质量，经济合理利用能源，保证发电、供电、用电各方合法利益。
2.调度自动化的必要
电力系统是一个庞大而且复杂的系统，有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户，通过多种电压等级的电力线路，互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的，而且要满足发电量和用户用电量的平衡。[3]现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大，运行操作日益复杂，所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面，用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格，这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益，可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况，迅速进行处置，防止事故扩大，减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后，可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网，经济效益更大。因此，电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作，是电力系统不可缺少的组成部分。
3.电网调度自动化的组成部分及其功能
电网调度自动化系统，其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端（rtu）和信息通道三大部分。根据功能的不同，可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。[4]信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息，此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁，其核心是数据通道，它经调制解调器与rtu及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心，以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件，完成从采集到信息的各种处理及分析计算，乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理，通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备，为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入，传送给执行机构。
4.电力系统调度自动化的应用现状
目前我国投运的系统主要有cc-2000、sd-6000、open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认的标准：操作系统接口用posix，数据库接口用sql结构化访问语言，人机界面用osf/moyif、x-windows，网络通信用tcp/ip、x.25。实践应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平，且各有特点。
（1）cc-2000系统。采用开放式系统结构设计及面向对象的技术，利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。采用面向对象技术，并引进了一个大对象的概念，以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合，既适应电力系统的需要，又兼顾其他行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发，实现软件工程产品化。技术鉴定认为，按照开放式系统设计和采用面向对象等技术，都属于国际先进或领先范畴。现结合东北电网，由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下，共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件，从而实现完整的ems系统。
（2）sd-6000系统。由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发具有统一平台的开放式分布式能量管理系统。1994年投运，1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口，便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。sd-6000系统有较高的稳定性和可靠性，前置机应用软件设计合理、实用。
（3）open-2000系统。open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目，是由南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞电网控制公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体，适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统，是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统，是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制，流量更大，可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新能量管理系统。
我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比，还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术，但是总体而言，电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如：系统计算机cpu负载率问题，即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下，其负载率仍很高；cdt和polling远动规约的选用问题，cdt和polling两类规约在我国得到了广泛应用，并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去，选用哪一类规约的远动装置，原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定，不宜盲目追求采用polling远动；系统的开放性问题，系统应该是开放的，能够支持不同的硬件平台，支持平台采用国际标准开发，所有功能模块之间的接口标准应统一，支持能过户应用软件程序开发，保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口，系统应能提供开放式环境。此外，现在的电力系统由于还依赖高压机械开关（油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等）实现线路、设备、负荷的投切，尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制，本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代，则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。电力系统运行实行统一调度、分级管理。统一调度以分级管理为基础，分级管理是为了有效地实施统一调度。加强电力系统调度管理，提高调度人员的素质水平，杜绝误调度、误操作事故的发生是保证人身、电力系统与设备安全运行的关键。电力调度自动化系统在系统运行维护方面还存在如下问题：缺乏相应的技术人员，运行维护水平有待提高，系统运行的安全性和稳定性不能保证，大大影响了系统的效率，影响了系统功能的发挥；缺乏相应的管理制度，系统的运行维护工作无制度可依；重使用、轻管理，不重视专业技术人员的配置和学习培训，出现问题后过分依赖厂家，影响系统的连续、安全、稳定运行。
三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法
1.管理方面
统一思想，加强调度管理，提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作，增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质，最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度，严格考核，加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制；严格执行“两票三制”制度，严把安全关。加强调度专业培训，提高调度员业务水平。
2.技术方面
积极开发更高级实用的装置和软件，努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通，避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。
