隨著智能電網(wǎng)概念的提出,以及智能變電站的快速普及,大量新技術(shù)被運用到電力網(wǎng)絡(luò)中,目前新建的變電站相比于傳統(tǒng)變電站已經(jīng)存在很大的不同。因此有必要開發(fā)出一套適用于智能變電站的仿真系統(tǒng)用于培訓和仿真研究。本文提出了一種針對智能變電站的混合仿真技術(shù)。該混合仿真技術(shù)將造價高昂、發(fā)生事故危害性大,但技術(shù)更新相對緩慢的變電站一次系統(tǒng)由計算機軟件虛擬實現(xiàn);與運行操作人員息息相關(guān),且技術(shù)更新迅速的變電站二次側(cè)設(shè)備采用真實的物理設(shè)備。采用該技術(shù)開發(fā)的智能變電站混合仿真系統(tǒng)可以最大限度地平衡電力企業(yè)對系統(tǒng)經(jīng)濟性和可升級性的要求,幫助電力企業(yè)快速培養(yǎng)出一批技術(shù)過硬的智能變電站運行檢修人員。本文根據(jù)220kV變電站的常規(guī)組成與工作原理,以及變電站應用仿真的需要,完成了一座220kV變電站一次系統(tǒng)的原型設(shè)計。在此基礎(chǔ)上,本文開發(fā)了該變電站仿真系統(tǒng)的支撐模塊,實現(xiàn)了變電站拓撲分析、潮流計算、繼電保護設(shè)備仿真、主變過負荷報警和帶負荷操作隔離開關(guān)事故判斷等功能,并提供了一個簡易的變電站監(jiān)控中心用于人機交互。為了增強該仿真系統(tǒng)的沉浸體驗效果,本文使用了 OSG三維圖形引擎構(gòu)建了一個完整的變電站三維仿真場景,并實現(xiàn)了變電站... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
        1.1.1 變電站混合仿真技術(shù)
        1.1.2 智能變電站
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源和研究目標
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
2 智能變電站混合仿真系統(tǒng)總體設(shè)計
    2.1 變電站仿真運行實驗室現(xiàn)狀分析
    2.2 變電站仿真運行實驗室改造需求分析
    2.3 智能變電站混合仿真系統(tǒng)框架設(shè)計
    2.4 智能變電站混合仿真系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)
        2.4.1 變電站一次系統(tǒng)設(shè)計
        2.4.2 變電站仿真支撐模塊設(shè)計
        2.4.3 變電站三維場景模塊設(shè)計
        2.4.4 智能變電站混合仿真系統(tǒng)通訊模塊設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
3 變電站一次系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 變電站建站原始數(shù)據(jù)
    3.2 變壓器選擇
        3.2.1 負荷統(tǒng)計分析
        3.2.2 主變壓器選擇
        3.2.3 站用變壓器選擇
    3.3 無功補償裝置選擇
    3.4 電氣主接線設(shè)計
    3.5 電氣布置及配電裝置
    3.6 變電站設(shè)備統(tǒng)一編號
    3.7 本章小結(jié)
4 變電站仿真支撐模塊設(shè)計
    4.1 電力系統(tǒng)各主要元件等值電路和參數(shù)計算
        4.1.1 輸電線路
        4.1.2 主變壓器
        4.1.3 站用變壓器
        4.1.4 并聯(lián)電容器
    4.2 變電站拓撲分析
        4.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
        4.2.2 變電站拓撲搜索算法
    4.3 潮流計算
        4.3.1 形成節(jié)點導納矩陣
        4.3.2 牛頓拉夫遜潮流算法
    4.4 繼電保護設(shè)備仿真
    4.5 主變過負荷報警
    4.6 帶負荷開關(guān)隔離開關(guān)事故判斷
    4.7 變電站仿真總體流程
    4.8 監(jiān)控中心界面設(shè)計
    4.9 本章小結(jié)
5 變電站三維場景模塊設(shè)計
    5.1 變電站一次設(shè)備幾何建模
    5.2 變電站三維場景驅(qū)動
        5.2.1 OSG三維圖形引擎
        5.2.2 變電站三維模型文件導入
        5.2.3 變電站三維場景實時渲染
    5.3 變電站開關(guān)動畫控制
    5.4 變電站三維場景漫游與碰撞檢測
    5.5 變電站三維場景優(yōu)化
    5.6 本章小結(jié)
6 智能變電站混合仿真系統(tǒng)通訊模塊設(shè)計
    6.1 IEC 61850協(xié)議
        6.1.1 GOOSE服務
        6.1.2 SV服務
    6.2 智能變電站混合仿真系統(tǒng)通訊模塊實施方案設(shè)計
    6.3 MMS協(xié)議
        6.3.1 MMS協(xié)議的通訊流程
        6.3.2 MMS協(xié)議與IEC 61850協(xié)議的映射關(guān)系
    6.4 智能變電站通信協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)裝置
    6.5 變電站純軟件仿真模塊通訊接口設(shè)計
        6.5.1 libIEC61850類庫
        6.5.2 MMS報告服務
        6.5.3 MMS控制服務
    6.6 智能變電站混合仿真系統(tǒng)通訊模塊測試
    6.7 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 本文工作總結(jié)
    7.2 工作展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
附錄A 潮流計算結(jié)果


【參考文獻】：
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本文編號：2964498