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第一篇：《高壓直流輸電系統(tǒng)》開題報告

《高壓直流輸電系統(tǒng)》開題報告

一、畢業(yè)設(shè)計(論文)課題來源、類型 本畢業(yè)設(shè)計（論文）的課題來源為導師給定，課題類型為研究類。

二、選題的目的及意義 本畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要任務(wù)是高壓直流輸電系統(tǒng)諧波電流的分析與研究。 我國能源和負荷的地理分布極不均衡，決定了我國要解決21世紀上半葉的電力供應(yīng)問題，就必須在大力開發(fā)水電和火電的同時，建設(shè)全國能源傳輸通道，實現(xiàn)長距離大容量的“西電東送”和“北電南送”，從而實現(xiàn)全國聯(lián)網(wǎng)，充分發(fā)揮電網(wǎng)的水火互補調(diào)劑及區(qū)域負荷錯峰作用。目前，我國已經(jīng)建成了多條直流輸電線路，包括早期建成的舟山試驗工程和葛卜直流輸電工程，以及近年新建的天廣、三常、三廣和貴廣直流輸電工程等。我國正在建設(shè)和規(guī)劃建設(shè)中的還有靈寶背靠背、三峽一上海、云南水電送廣東、四川水電送華中、華東以及西南水電送江西、福建，廣東一海南聯(lián)網(wǎng)等直流輸電工程。我國的直流輸電技術(shù)必將在此過程中有長足的發(fā)展。直流輸電因其輸電容量大，控制響應(yīng)速度快，自身沒有同步運行的穩(wěn)定性問題，遠距離、大容量送電優(yōu)勢明顯，已成為我國重要的遠距離、大容量送電和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)方式。 高壓直流輸電中的諧波問題也日益突出，諧波的存在使

得系統(tǒng)電能質(zhì)量下降。其不但會嚴重影響電力系統(tǒng)自身的安全運行，而且還影響輸變電設(shè)備的正常運行和干擾周圍的通信系統(tǒng)。為此，我國于1993年對電網(wǎng)中的諧波制定了相應(yīng)的國家標準。 諧波對電力系統(tǒng)和其他用電設(shè)備可能帶來非常嚴重的影響和危害。如果交、直流系統(tǒng)的諧波分量過大，會使系統(tǒng)電壓波形發(fā)生畸變，降低電能的質(zhì)量。諧波電壓和諧波電流對電力系統(tǒng)的影響一般有以下幾點：

1．會在電網(wǎng)中引起局部的并聯(lián)或串聯(lián)諧振，加大了諧波分量；

2．由諧振導致的局部過電壓，加速電力設(shè)備絕緣老化，縮短使用壽命，增加建設(shè)投資；

3．增加電網(wǎng)中發(fā)電機和電容器的附加損耗；

4．影響換流器控制的穩(wěn)定性；

5．干擾鄰近的通信設(shè)備，使電話線路產(chǎn)生雜音，降低通信質(zhì)量。

6. 干擾儀表和電能計量，造成較大誤差;

7. 對繼電保護或自動控制裝置產(chǎn)生干擾和造成誤動或拒動

8．諧波的存在對電網(wǎng)的經(jīng)濟運行也有一定程度的影響。即使是在諧波分量沒有超標的情況下，諧波也會造成大量有功功率和無功功率的損耗。雖然它的相對值并不大，但是絕對數(shù)量也是非?？捎^的。 高壓直流輸電的換流器是一個高度非線性的諧波源，高

壓直流輸電系統(tǒng)運行時會在交、直流系統(tǒng)中產(chǎn)生豐富的諧波，包括特征諧波及非特征諧波，因而進行諧波治理之前需要了解高壓直流輸電系統(tǒng)中諧波的次數(shù)及含量。這也正是本課題的研究意義所在。

三、本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢 由于電力系統(tǒng)日益復雜化以及電能質(zhì)量要求日益提高，高壓直流輸電系統(tǒng)諧波檢測研究也在向縱深發(fā)展，主要發(fā)展趨勢有：

(1)諧波檢測對象研究從以穩(wěn)態(tài)諧波檢測研究為主轉(zhuǎn)向非穩(wěn)態(tài)諧披(波動諧波、快速變化諧波)檢測。目前，對穩(wěn)態(tài)諧波檢測的研究已經(jīng)比較深入，其中的.FFT檢測方法及其實現(xiàn)技術(shù)已經(jīng)比較成熟。

(2)諧波檢測方法研究將以改善FFT為主轉(zhuǎn)向探索新的有效方法。由于DFT、FFT受使用條件的限制，對小波變換、瞬時無功功率理論、d-q旋轉(zhuǎn)坐標變換、NN遺傳算法等開展深入研究是一種必然選擇，這些新的諧波檢測方法被廣泛應(yīng)用是一種發(fā)展趨勢。

(3)諧波檢測實現(xiàn)技術(shù)研究將以模擬電路技術(shù)和不可編程數(shù)字電路技術(shù)為主轉(zhuǎn)向追求高精度、高速度和高可靠性、高實時性、高魯棒性的可編程器件技術(shù)”。

(4)諧波理論研究從以傳統(tǒng)諧波理論研究為主轉(zhuǎn)向通用諧波理論。傳統(tǒng)的諧波理論很少關(guān)注不同次諧波之間產(chǎn)生的畸變

功率問題以及非穩(wěn)態(tài)諧波問題，已經(jīng)不能完全適應(yīng)電力系統(tǒng)復雜化的客觀實際，探索適用于復雜化系統(tǒng)的通用諧波理論以及新的諧波評定方法，不僅是諧波理論自身發(fā)展的需要，更是解決電力系統(tǒng)諧波問題的客觀需求。

四、本課題主要研究內(nèi)容 本課題主要研究內(nèi)容為：

（1）了解國內(nèi)外高壓直流輸電系統(tǒng)及其諧波問題的研究狀況及研究方法。

（2）學習快速傅里葉變換（FFT）理論，深入研究分析FFT理論用于分析高壓直流輸電系統(tǒng)諧波的可行性和可能遇到的問題。

（3）利用Matlab編寫基于FFT諧波檢測算法，驗證該算法程序的正確性和有效性。

（4）利用Matlab搭建 Simulink 仿真模型產(chǎn)生比較符合實際的高壓直流輸電系統(tǒng)電流波形并進行抽樣采集。

（5）利用已經(jīng)編寫好的基于FFT諧波分析程序來分析研究各種運行情況下的諧波特性。

第二篇：變電站設(shè)計開題報告

畢業(yè)設(shè)計（論文）

開題報告

題目 古寧城35KV變電站的電氣設(shè)計

學生姓名 艾昕 學號 2011109831 專業(yè) 電氣工程及自動化 班級 20111098 指導教師 賈智彬 評閱教師 賈智彬

完成日期

年 月 日

古寧城35kV變電站的電氣設(shè)計

學 生：艾昕 指導教師：賈智彬

（三峽大學 電氣與新能源學院）

一、課題來源

本課題為三峽大學電氣與新能源學院電氣工程及自動化專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計課題，該課題名稱為古寧城35kV變電站的電氣設(shè)計，課題基本信息如下：古寧城35kV變電站位于內(nèi)蒙古寧城縣開發(fā)區(qū)，變電站是為開發(fā)區(qū)提供電能，占地面積1500m2，設(shè)計容量為31.5×2 MVA，電壓等級為35/10.5 kV。一回由距離15公里的城東110kV變電站提供電能，另一回由距離10公里的寧西110kV站提供，10KV出線8回。該變電站主要給開發(fā)區(qū)各企業(yè)提供電能。全區(qū)用電負荷60MW，每回按照7.5MW，最小負荷按照70%計算，負荷同時率取0.85，功率因素取0.8，年最大利用小時數(shù)4200小時/年，所用電按1%來取；氣象條件最高氣溫35℃，最低氣溫-20℃，全年平均氣溫5℃。

二、 本課題研究的目的和意義

目前發(fā)達國家電力技術(shù)發(fā)展比較成熟，都已經(jīng)走向輸電超高壓化，變電所值班無人化，繼電保護智能化等。而我國電力行業(yè)發(fā)展雖有了明顯的進步，但與許多國家相比發(fā)展進度還比較遲緩，有許多的漏洞和問題。我國現(xiàn)在所設(shè)計的常規(guī)變電所最突出的問題是設(shè)備落后，結(jié)構(gòu)不合理，占地多，投資大，損耗高，效率低，尤其是在一次開關(guān)和二次設(shè)備造型問題上，從發(fā)展的觀點來看，將越來越不適應(yīng)我國城市和農(nóng)村發(fā)展的要求。所以，這就需要我們新一代的接班人努力研究、開拓創(chuàng)新，將問題減少，使我國電力技術(shù)的發(fā)展走向世界的前列。

我選擇設(shè)計本課題，是對自己已學知識的整理和進一步的理解、認識，學習和掌握變電所電氣部分設(shè)計的基本方法培養(yǎng)獨立分析和解決問題的工作能力及實際工程設(shè)計的基本技能。同時也是大學幾年所學的有關(guān)理論知識，結(jié)合相關(guān)的參考資料，對所有知識的一次綜合運用，把理論知識和實踐相結(jié)合，根據(jù)國家電力行業(yè)相關(guān)規(guī)范，開拓新思維，總結(jié)和反映大學的收獲，也起一個很好的見證。

35kV變電所是電力配送的重要環(huán)節(jié)，也是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變電所設(shè)計質(zhì)量的

好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行，為滿足城鎮(zhèn)負荷日益增長的需要，提高對用戶供電的可靠性和電能質(zhì)量。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。

三、 本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

3.1國內(nèi)外變電站設(shè)計的趨勢分析

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國電力系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成為一個值得探討的問題，根據(jù)我國變電站的發(fā)展情況以及我國的國情來看我國的變電站設(shè)計的發(fā)展趨勢。尤其是計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)的變電技術(shù)也有了新的飛躍，我國變電站設(shè)計出現(xiàn)了一些新的趨勢。

3.1.1 變電站接線方案趨于簡單

隨著制造廠生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng)可靠性的增加，變電站接線簡化趨于可能。例如， 斷路器是變電站的主要電氣設(shè)備，其制造技術(shù)近年來有了較大發(fā)展，可靠性大為提高，檢修時間少。特別國外一些知名廠家生產(chǎn)的超高壓斷路器均可達到20年不大修， 更換部件費時很短。 為了進一步控制工程造價，提高經(jīng)濟效益，經(jīng)過專家反復論證，我國少數(shù)變電站設(shè)計已逐漸采用一些新的更為簡單的接線方案。比如我國500kV和330kV電壓等級的接線較多采用3/2斷路器接線，但現(xiàn)在有些設(shè)計院提出，根據(jù)工程情況，可采用3/2斷路器變壓器-母線組接線，可靠性與3/2斷路器接線基本相同，卻可以降低投資。

3.1.2大量采用新的電氣一次設(shè)備

近年來電氣一次設(shè)備制造有了較大發(fā)展，大量高性能、新型設(shè)備不斷出現(xiàn)，設(shè)備趨于無油化，采用SF6氣體絕緣的設(shè)備價格不斷下降，伴隨著國產(chǎn)GIS向高電壓、大容量、三相共箱體方面發(fā)展，性能不斷完善，應(yīng)用面不斷擴大，許多城網(wǎng)建設(shè)工程、用戶工程都考慮采用GIS配電裝置。變電站設(shè)計的電氣設(shè)備檔次不斷提高，配電裝置也從傳統(tǒng)的形式走向無油化、真空開關(guān)、SF6開關(guān)和機、電組合一體化的小型設(shè)備發(fā)展。近年來世界各國著名的高壓電氣設(shè)備公司都相繼開發(fā)、研制了各種類型的145-550kV戶外高壓和超高壓組合電器，國內(nèi)一些高壓開關(guān)廠也已經(jīng)開始生產(chǎn)145kV戶外緊湊型組合電器。這些設(shè)備運行可靠性高、節(jié)省占地面積和空間、施工安裝簡單、運行維護方便，價格介于常規(guī)電氣設(shè)備與 GIS之間，是電氣設(shè)備今后發(fā)展的一個方向，符合我國目前的國情和技術(shù)發(fā)展方向。

3.2我國變電站的發(fā)展趨勢

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和信息技術(shù)的不斷進步，變電站的發(fā)展看來已經(jīng)越來越快，目前我國變電站的發(fā)展方向趨于以下幾個方面：

（1）數(shù)字化

數(shù)字化變電站技術(shù)是變電站自動化技術(shù)發(fā)展中具有里程碑意義的一次變革，對變電站自動化系統(tǒng)的各方面將產(chǎn)生深遠的影響。數(shù)字化變電站三個主要的特征就是“一次設(shè)備智能化，二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化，符合IEC61850標準”，即數(shù)字化變電站內(nèi)的信息全部做到數(shù)字化，信息傳遞實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化， 通信模型達到標準化，使各種設(shè)備和功能共享統(tǒng)一的信息平臺。這使得數(shù)字化變電站在系統(tǒng)可靠性、 經(jīng)濟性、維護簡便性方面均比常規(guī)變電站有大幅度提升。

（2）裝配化

裝配式變電站是變電站建設(shè)的一場變革,改變了傳統(tǒng)的變電站電氣布局、土 建設(shè)計和施工模式。采用全預制裝配結(jié)構(gòu)的建筑形式,通過工廠生產(chǎn)預制和現(xiàn)場裝配安裝兩大階段來建設(shè)變電站,大幅縮短了設(shè)計及建設(shè)周期,減少了變電站占地面積,節(jié)約了土地資源。隨著國網(wǎng)公司“兩型一化”的推廣,裝配式變電站在全國各地均成功試點,成為今后變電站建設(shè)的一種新型模式。

（3）智能化

智能化電站的發(fā)展,特別是智能化開關(guān)、光電式互感器等機電一體化設(shè)備的出現(xiàn),以及計算機高速網(wǎng)絡(luò)在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應(yīng)用,使變電站所有信息的采集、傳輸實現(xiàn)全智能化處理提供了理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。但是目前國內(nèi)外還沒有真正意義上智能化一次設(shè)備，一次設(shè)備的智能化仍然需要通過一定的二次設(shè)備來轉(zhuǎn)化實現(xiàn)，一般采用智能終端的模式。國內(nèi)目前進行的數(shù)字化變電站項目，雖然大多采用此種方式，但是普遍沒有對開關(guān)內(nèi)部的二次回路進行集成化改造，智能終端與開關(guān)整合度較低。

（4）自動化

自20世紀80、90年代起，國外和國內(nèi)先后開發(fā)研制成功了變電站所必須的集繼電保護、故障錄波、遠動功能、站內(nèi)監(jiān)控等功能為一體的變電站綜合自動化系統(tǒng)，取代了變電站常規(guī)的測量系統(tǒng)。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站綜合自動化系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的變電站二次系統(tǒng)，已成為電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

四、對課題提出的任務(wù)要求及實現(xiàn)預期目標的可行性分析

4.1課題內(nèi)容：

（1） 主接線設(shè)計： 分析原始資料，根據(jù)任務(wù)的要求擬定各級電壓母線接線方式，通過技術(shù)經(jīng)濟比較選擇主接線的最優(yōu)方案;

（2） 短路電流的計算: 根據(jù)所確定的主接線方案，選擇適當?shù)挠嬎愣搪伏c計算短路電流并列表表示出短路電流的計算結(jié)果。

（3） 主要電氣設(shè)備選擇：

① 選擇110kV主變側(cè)，35kV側(cè)最大負荷出線及35kV主變側(cè)的斷路器及隔離開關(guān);

② 選擇110kV，35kV主母線及主變低壓側(cè)母線電纜; ③ 選擇35kV主母線的支持絕緣子; ④ 選擇35kV主母線的電壓互感器; （4）電氣設(shè)備配置

① 各級電壓等級電壓互感器; ② 各回路的電流互感器;

4.2課題任務(wù)的具體要求

（1）選擇各級線路導線型號和截面，確定出線回路數(shù)；選擇主變壓器臺數(shù)，容量及型號；

（2）系統(tǒng)短路電流計算；繼電保護保護計算； （3）選擇主變壓器臺數(shù)，容量及型號；

（4）設(shè)計說明書：包括短路電流計算書及設(shè)備選擇校驗、繼電保護計算書；

（5）設(shè)計圖紙：包括電氣一次主接線圖、35KV進線圖、二次保護配置圖等。

4.3方案的可行性分析

電能是發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，是一種無形的、不能大量儲存的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用電，幾乎是在同一瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界電力工業(yè)發(fā)展規(guī)律，因此，做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設(shè)、保護就尤為重要。

本論文設(shè)計了一個35kV變電站所主電氣部分設(shè)計,此變電站有兩個電壓等級，一個是35kV，一個是10kV。同時根據(jù)負荷分析和短路計算的結(jié)果對變電所內(nèi)的主設(shè)備進行合理的選型。本設(shè)計選擇選擇兩臺主變壓器，其他設(shè)備如斷路器，隔離開關(guān)，電流互感

第三篇：35kv繼電保護開題報告

一、文獻綜述

35kV變電站主要用于大城市中大工業(yè)企業(yè)內(nèi)部及農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)，具有極其重要的作用，它的安全穩(wěn)定運行直接影響著其下一級變電站與所掛大型用戶的正常工作。

變電站的基本設(shè)計方法主要通過以下三個步驟：①了解所設(shè)計變電站的基本情況，分析其在系統(tǒng)中的地位與作用。②正確選擇變電站的控制方式，對35kV變電站宜采用無人值班形式。③通過電氣主接線圖正確選擇電氣設(shè)備。④對目標變電站繼電保護和自動裝置的規(guī)劃、選擇及校驗。⑤繪制二次側(cè)的繼電保護原理圖。

繼電保護及自動裝置屬于二次部分，它對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行起著至關(guān)重要的作用。

繼電保護整定的基本任務(wù)就是要對各種繼電保護給出整定值，而對電力系統(tǒng)中的全部繼電保護來說，則需要編出一個整定方案。整定方案通常可按電力系統(tǒng)的電壓等級或者設(shè)備來編制，并且還可按繼電保護的功能劃分小方案分別進行。例如：35kV變電站繼電保護可分為：相間短路的電壓、電流保護，單相接地零序電流保護，短線路縱聯(lián)差動保護等。

整定計算一般包括動作值的整定、靈敏度的校驗和動作時限的整定三部分。并且分為：①無時限電流速斷保護的整定。②動作時限的整定。③帶時限電流速斷保護的整定。

對繼電保護裝置的基本要求有四點：即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性

(1)選擇性

當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，繼電保護裝置應(yīng)能有選擇性地將故障部分切除。也就是它應(yīng)該首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運行。系統(tǒng)中的繼電保護裝置能滿足上述要求的，就稱為有選擇性;否則就稱為沒有選擇性。

主保護和后備保護：

35kV供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路應(yīng)裝設(shè)短路故障保護。短路故障保護應(yīng)有主保護、后備保護，必要時可增設(shè)輔助保護。

當在系統(tǒng)中的同一地點或不同地點裝有兩套保護時，其中有一套動作比較快，而另一套動作比較慢，動作比較快的就稱為主保護;而動作比較慢的就稱為后備保護。即：為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備的要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設(shè)備和線路故障的保護，就稱為主保護;當主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護，就稱為后備保護。

后備保護不應(yīng)理解為次要保護，它同樣是重要的。后備保護不僅可以起到當主保護應(yīng)該動作而未動作時的后備，還可以起到當主保護雖已動作但最終未能達到切除故障部分的作用。除此之外，它還有另外的意義。為了使快速動作的主保護實現(xiàn)選擇性，從而就造成了主

保護不能保護線路的全長,而只能保護線路的一部分。也就是說，出現(xiàn)了保護的死區(qū)。這一死區(qū)就必須利用后備保護來彌補不可。

近后備和遠后備：

當主保護或斷路器拒動時，由相鄰設(shè)備或線路的保護來實現(xiàn)的后備稱為遠后備保護;由本級電氣設(shè)備或線路的另一套保護實現(xiàn)后備的保護，就叫近后備保護;

輔助保護：

為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設(shè)的簡單保護，稱為輔助保護。

(2)靈敏性

靈敏性指繼電保護裝置對故障和異常工作狀況的反映能力。在保護裝置的保護范圍內(nèi)，不管短路點的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動作;但在保護區(qū)外發(fā)生故障時,又不應(yīng)該產(chǎn)生錯誤動作。保護裝置靈敏與否，一般用靈敏系數(shù)來衡量。保護裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利的運行方式和故障類型進行計算。靈敏系數(shù)Km為被保護區(qū)發(fā)生短路時，流過保護安裝處的最小短路電流Id.min與保護裝置一次動作電流Idz的比值，

即: Km=Id.min/Idz

靈敏系數(shù)越高，則反映輕微故障的能力越強。各類保護裝置靈敏系數(shù)的大小，根據(jù)保護裝置的不同而不盡相同。對于多相保護，Idz取兩相短路電流最小值Idz(2);對于10kV不接地系統(tǒng)的單相短路保護取單相接地電容電流最小值Ic.min 。

(3)速動性

速動性是指保護裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障。

縮短切除故障的時間，就可以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復，從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件，同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。

所謂故障的切除時間是指保護裝置的動作時間與斷路器的跳閘時間之和。由于斷路器一經(jīng)選定，其跳閘時間就已確定，目前我國生產(chǎn)的斷路器跳閘時間均在0.02s以下。所以實現(xiàn)速動性的關(guān)鍵是選用的保護裝置應(yīng)能快速動作。

(4)可靠性

保護裝置應(yīng)能正確的動作，并隨時處于準備狀態(tài)。如不能滿足可靠性的要求，保護裝置反而成為了擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性，則要求保護裝置的設(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試要正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運行維護要得當、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡化有效，以提高保護的可靠性。

繼電保護的基本原理：

(1)電力系統(tǒng)故障的特點

電力系統(tǒng)中的故障種類很多，但最為常見、危害最大的應(yīng)屬各種類型的短路事故。一旦出現(xiàn)短路故障，就會伴隨其產(chǎn)生三大特點。即：電流將急劇增大、電壓將急劇下降、電壓與電流之間的相位角將發(fā)生變化。

(2)繼電保護的類型

第四篇：電子電氣工程畢業(yè)論文開題報告

電子電氣工程畢業(yè)論文開題報告

開題報告是當課題方向確定之后，課題負責人在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上撰寫的報請上級批準的選題計劃，下面是小編搜集整理的電子電氣工程畢業(yè)論文開題報告，歡迎閱讀查看。

題 目：電力系統(tǒng)反外損事故大數(shù)據(jù)的研究

1 課題介紹

1.1本課題的設(shè)計背景

大數(shù)據(jù)是近年來受到廣泛關(guān)注的新概念，是指通過對大量的、種類和來源復雜的數(shù)據(jù)進行高速地捕捉、發(fā)現(xiàn)和分析，用經(jīng)濟的方法提取其價值的技術(shù)體系或技術(shù)架構(gòu)。所以，廣義上講，大數(shù)據(jù)不僅是指大數(shù)據(jù)所涉及的數(shù)據(jù)，還包含了對這些數(shù)據(jù)進行處理和分析的理論、方法和技術(shù)。大數(shù)據(jù)早期主要應(yīng)用于商業(yè)、金融等領(lǐng)域，后逐漸擴展到交通、醫(yī)療、能源等領(lǐng)域，電力系統(tǒng)反外損破壞也被看作是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的重要技術(shù)領(lǐng)域之一。

大數(shù)據(jù)具有4V特征，強調(diào)跨領(lǐng)域、多類型數(shù)據(jù)的融合與利用，其以計算為基礎(chǔ)，在理論研究和實際應(yīng)用方面涉及一系列軟硬件技術(shù)的進步。電力大數(shù)據(jù)技術(shù)是大數(shù)據(jù)在電力行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展，包括有分布式存儲、并行計算，以及各種分析算法等組件，并充分吸收電力系統(tǒng)云計算的先進成果。最終實現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術(shù)在電力系統(tǒng)的全面應(yīng)用，從電力系統(tǒng)各子領(lǐng)域出發(fā)的研究和實踐是必經(jīng)之路。這些子領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)通常也具有多類型、分散和未充分利用的特征，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)既可促進子領(lǐng)域的技術(shù)進步，也能夠在一個較小的、可控的范圍內(nèi)驗證、發(fā)展電力大數(shù)據(jù)技術(shù)，并為最終的多領(lǐng)域融合作好準備。事實上，大數(shù)據(jù)的含義也在不斷演變中，正是在與各類實際問題的互動過程中，才真正具有活力。電力大數(shù)據(jù)技術(shù)是體系化的技術(shù)包，而電力系統(tǒng)各子領(lǐng)域通常都具有較為完備的理論體系和強大的應(yīng)用系統(tǒng)。因此，引入大數(shù)據(jù)技術(shù)的合適方式是針對常規(guī)方法無法解決的問題和潛在需求，選擇電力大數(shù)據(jù)技術(shù)包中能夠為其提供支撐的組件，而不應(yīng)機械地強調(diào)領(lǐng)域數(shù)據(jù)是否完全符合大數(shù)據(jù)的特征，或是希望以大數(shù)據(jù)技術(shù)完全取代現(xiàn)有技術(shù)。

1.2 電力系統(tǒng)故障的'危害

電力系統(tǒng)運行過程中，可能出現(xiàn)各種故障和異常運行狀態(tài)，其中短路故障是最常見的也是最危險的故障，造成的危害也非常嚴重：

1)、短路故障使系統(tǒng)短路電流過大，通過故障點的短路電流及其所產(chǎn)生的電弧，是故障元件受損或造成永久性故障;

2)、由于穿越性短路電流很大，在非故障電力元件上迅速發(fā)熱，元件的溫度在短時間內(nèi)大幅度上升，同時還會受到很大的電動力作用，可以使元件受損變形，使元件的使用壽命縮短。

3)、造成電力系統(tǒng)故障地區(qū)的電壓大幅下降，越靠近故障點的地區(qū)，電壓下降越厲害。電壓幅值的高低直接關(guān)系到電網(wǎng)的供電質(zhì)量，由于短路故障導致的電壓下降，會破壞當?shù)仉娏τ脩艄ぷ鞯姆€(wěn)定性，影響當?shù)毓S的產(chǎn)品質(zhì)量。

4)、故障會破壞并列運行電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，引發(fā)系統(tǒng)振蕩，如果不能得到及時有效的控制，可能會導致整個并列的電力系統(tǒng)的崩潰;

1.3電力系統(tǒng)外損事故的類型

1)、自然因素：地震、冰雹、雷雨、風暴、火災、熱浪、洪水等;

2)、安裝調(diào)試：回路接線錯誤或接線不可靠、設(shè)備安裝調(diào)試不到位;

3)、認為操作：操作人員誤操作，控制保護系統(tǒng)設(shè)置錯誤;

4)、維護因素：維護不當、維護更新舊的設(shè)備不及時。

2研究內(nèi)容

本課題以電力大數(shù)據(jù)技術(shù)的基本支撐為前提，著重探討了電力系統(tǒng)外損事故的特征，以及如何運用大數(shù)據(jù)技術(shù)預防電力系統(tǒng)外損事故，進而達到電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行。

3設(shè)計思路

3.1 反外損結(jié)構(gòu)及其功能

輸電線路智能反外損系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。上海地區(qū)輸電線路智能化反外損監(jiān)控系統(tǒng)由現(xiàn)場視頻采集終端、監(jiān)控中心平臺與監(jiān)控

客戶端組成?，F(xiàn)場視頻采集終端部分由視頻采集、信號報警、主控器、電源、無線傳輸組成;通信方式采用的是WCDMA無線傳輸技術(shù)，并通過圖像壓縮技術(shù)把視頻信號傳送到監(jiān)控中心，支持MPEG4,H.264的壓縮格式，支持雙碼流，圖像無線傳輸幀率最大可達巧幀/s，時延小于55。監(jiān)控中心平臺部分由視頻服務(wù)器子系統(tǒng)、實時智能視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、監(jiān)控信息子系統(tǒng)組成。監(jiān)控客戶端可利用用戶可通過無線寬帶、有線網(wǎng)絡(luò)和智能手機實時監(jiān)控經(jīng)授權(quán)監(jiān)控點的視頻圖像以及控制監(jiān)控點的輔助設(shè)備，方便用戶及時掌握現(xiàn)場異常，從而實現(xiàn)實時監(jiān)控。

基于上述結(jié)構(gòu)及其功能，系統(tǒng)的工作原理如圖2所示:終端視頻采集裝置采集視頻信號，發(fā)生外力破壞時視頻智能監(jiān)控子系統(tǒng)發(fā)出報警控制信

號，控制現(xiàn)場聲光報警，同時將報警地點現(xiàn)場圖像作為報警信息通過無線方式發(fā)送到主管領(lǐng)導的移動監(jiān)控終端或手機上。

3.2 大數(shù)據(jù)的研究方法

被廣泛接受的大數(shù)據(jù)3層分析架構(gòu)如圖3所示，其中包含了數(shù)據(jù)訪問和計算，數(shù)據(jù)隱私和領(lǐng)域知識，以及大數(shù)據(jù)挖掘算法。對于內(nèi)層架構(gòu)，即大數(shù)據(jù)挖掘平臺，其核心主要集中于數(shù)據(jù)訪問和計算過程，隨著智能電網(wǎng)中數(shù)據(jù)量持續(xù)增長，數(shù)據(jù)的分布存儲將成為必然，而一個高效的計算平臺在計算時必須將分布式的大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲納入考慮，將數(shù)據(jù)分析及處理任務(wù)分割成很多的子任務(wù)，并通過并行的程序在大量的計算節(jié)點上執(zhí)行。在架構(gòu)的外層，首先要對異構(gòu)、不確定、不完備，以及多源的智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)進行預處理;其次，復雜和動態(tài)的數(shù)據(jù)在預處理之后被挖掘;之后，具有普適性的智能電網(wǎng)全局知識可以通過局部學習和模型融合獲得;最終，模型及其參數(shù)需要根據(jù)反饋進行調(diào)整。分析架構(gòu)的中間層對于內(nèi)外2層起到重要的聯(lián)系作用，智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)挖掘平臺應(yīng)該實現(xiàn)信息的共享與隱私的保護，而領(lǐng)域及應(yīng)用知識的獲取可以為數(shù)據(jù)挖掘工作提供參考。在整個過程中，信息共享不僅僅是每個階段順利進行的保證，同樣是智能電網(wǎng)大數(shù)據(jù)處理和分析的目的所在。

3.3 基于大數(shù)據(jù)電網(wǎng)外損事故預警框架

一個典型的基于大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)外損事故預警系統(tǒng)框架如圖4所示。該框架以電網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，在算法模型層通過判據(jù)指標計算獲得判據(jù)指標庫，通過原因?qū)ふ乙娅@得原因分析樹，通過評價指標計算獲得評價指標庫。以此為基礎(chǔ)，在業(yè)務(wù)層通過薄弱區(qū)域識別、薄弱區(qū)域原因分析，并聯(lián)合判據(jù)層的評價指標庫，給出綜合預警結(jié)果。

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