基于智能变电站的继电保护检测和调试分析
- 格式:doc
- 大小:413.00 KB
- 文档页数:4
220kV智能变电站与常规变电站继电保护调试摘要:智能变电站在现代电网中得到广泛应用,成为电网建设的重要方向。
在智能变电站建设中,继电保护装置起着十分重要的作用。
由于智能变电站中的设备相对于常规变电站而言更为复杂,因此其对继电保护装置的要求也就更为严格。
目前,在智能变电站建设过程中,继电保护调试是其中的重要环节,需要在调试过程中采取有效措施,提高调试质量。
关键词:220kV智能变电站;常规变电站;继电保护引言:本文以220 kV智能变电站与常规变电站为例,对智能变电站与常规变电站继电保护调试进行了研究与分析,分别介绍了220 kV 智能变电站与常规变电站继电保护调试比较、现状以及调试方式等,并对220 kV智能变电站与常规变电站继电保护调试进行了分析和总结。
一、220 kV 智能变电站与常规变电站继电保护调试比较就220 kV智能变电站与常规变电站继电保护调试比较,首先是调试的目的不同。
常规变电站在进行继电保护调试时,主要是为了确保在规定时间内完成对继电保护装置的正确配置和安装,而智能变电站在进行继电保护调试时,则是为了确保在规定的时间内完成对继电保护装置的正确配置和安装,进而达到提高整个系统运行可靠性和稳定性的目的。
其次是调试内容不同。
智能变电站继电保护调试内容主要是针对二次系统中的信息交换、信息共享、信息安全等方面进行的,而常规变电站继电保护调试则是针对一次系统中的电流电压、功率、频率等方面进行的。
二、220kV智能变电站与常规变电站继电保护调试现状(一)场内调试智能变电站与常规变电站继电保护调试都需要在现场对继电保护装置进行测试,但是两者在测试范围、测试内容等方面存在较大的差异。
智能变电站的继电保护调试主要集中于设备内部,而常规变电站的继电保护调试则主要集中于外部。
具体来讲,智能变电站的继电保护调试主要是对保护装置的保护范围、动作时间、灵敏度以及后备保护等进行测试;而常规变电站的继电保护调试则是对装置的通信功能、逻辑功能以及运行状态等进行测试。
智能变电站继电保护调试验收技术要点智能变电站作为一种全新的建站模式,如雨后春笋般在全国范围内大规模投运,对许多传统观念产生了很大冲击,相应出现了技术不成熟、培训没跟进、缺乏管理经验等等问题。
在主控室内,传统意义上的“模拟量”消失了;保护屏后面的二次接线也被虚端子所取代;运行人员所熟悉的五防机没了,因为五防系统被嵌入后台机中了。
除此之外,智能变电站对二次检修人员提出了更高的要求,涉及智能站的调试验收工作以及投运后的缺陷查找处理也成了继电保护自动化专业人员的一大难题。
这就要求继电保护人员对验收智能变电站与常规变电站的区别有深入的掌握。
1、智能变电站的定义智能变电站在原有传统技术的基础上对二次系统进行数字化程序的研发,同时融合网络通信技术、光电技术以及信息化技术等先进的科学技术进行全自动化的运行状态的监控。
目前我国的智能变电网在相关部门的规范下已经进行了全面的信息化改革,不仅改变了原有的传统技术操作方式,更是进一步实现了电能信息监测、交互以及控制工作,进一步加强系统的全面化运用与管理,在创新的基础上实现了资源的节约与经济的高效发展,提升整体运行速率,确保运行过程的安全性。
智能变电站也称数字化变电站,是电力系统综合自动化的发展趋势,也是当前国内的一个热点。
数字化变电站包括变电站的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化,基本特征为设备智能化、通讯网络化、模型和通讯协议统一化、运行管理自动化。
数字化变电站涵盖了变电站的全部范围,如一次设备中的互感器,断路器、变压器、二次设备中的保护、控制、通讯,以及软件开发、系统建模、数据应用等,数字化变电站的建设是一项系统的工程。
主要是通过以下三个方面来实现。
①为了避免一二次系统运行过程中的电气连接现象,光电式互感器通过数字化数据采集以及智能技术的运用更好地提升了其数据接收精确率;②CPU模式应用在一定程度上推动了分层化系统分层技术的应用,能够将资源进行有效的分配,确保整个系统运行的完善,从而进行数据的单独处理;③通讯网络化信息交互是智能变电系统中的主要工序,它主要是对收取到的信息与间隔层设置之间进行交互,对每一层之间的内部消息进行相互的传输。
智能变电站的继电保护措施分析智能变电站是指利用先进的信息技术和智能设备来实现对电力系统进行监测、控制和管理的新型电力设施。
相比传统变电站,智能变电站具有更高的安全性、可靠性和智能化程度。
继电保护是智能变电站中的重要组成部分,它起着对电力系统进行监测和保护的重要作用,保障系统的安全和稳定运行。
一、智能变电站继电保护的概念继电保护是指利用电气设备将电流、电压等参数信号转换成对应的继电保护信号,实现对电气设备进行监测和保护的技术手段。
在智能变电站中,继电保护不仅仅是简单的对电力设备进行监测和保护,而是实现了智能化、数字化、网络化等多种技术手段的融合,这使得继电保护系统更加灵活、智能和高效。
1. 智能化:智能变电站继电保护具有自学习、自适应、自调节的功能,能够根据电力系统的运行情况实时调整保护参数和逻辑,提高系统的响应速度和准确性。
2. 高可靠性:智能变电站继电保护系统采用了多重冗余、自动切换和自愈合等技术手段,提高了系统的可靠性和稳定性,确保了电力系统的安全运行。
3. 网络化:智能变电站继电保护系统能够实现与主站系统、远动设备等智能设备的联网通信,实现信息的共享和协同控制,提高了系统的整体运行效率。
4. 多功能化:智能变电站继电保护系统具有不仅仅是对电流、电压等参数进行保护,而且还能实现对故障诊断、设备状态监测、数据采集等多种功能的综合保护。
1. 智能变电站继电保护系统采用了先进的数字信号处理技术,能够实现对电流、电压等信号的高速采集和处理,提高了系统的响应速度和抗干扰能力。
2. 智能变电站继电保护系统采用了多种智能算法,能够实现对电力系统运行状态的在线监测和故障预警,及时发现并处理潜在的故障隐患。
4. 智能变电站继电保护系统采用了先进的人机交互技术,能够实现对继电保护系统的远程操作和监控,提高了系统的运行效率和可靠性。
1. 在未来,智能变电站继电保护系统将会向着更加智能化、自动化、自适应化的方向发展,实现对电力系统更加高效、可靠的保护。
- 77 -工 业 技 术0 引言智能电网是世界电网发展的方向,智能变电站是智能电网的枢纽和核心。
智能变电站采用先进、可靠、集成的智能化设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基础,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检查等功能,其特征是一次设备智能化、二次设备网络化、通信平台标准化。
1 智能变电站结构IEC 61850是电力系统自动化领域全球通用标准,它规定了从产品设计制造、工程集成、项目管理、设备运行维护等项目环节中信息交换的标准化方法。
IEC 61850标准体系通过对变电站自动化系统中的对象统一建模,采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口,解决了变电站自动化系统设备的互操作性和协议转换问题,使变电站自动化设备具有自描述、自诊断和即插即用的功能,使不同厂家的设备之间可以无缝连接,方便了系统集成,降低了工程费用[1]。
智能变电站按照IEC 61850标准,采用3层两网结构,3层即站控层、间隔层和过程层,两网即站控层网络和过程层网络,智能变电站层架构如图1所示。
站控层设备主要包括监控主机、操作员站、数据通信网关、数据服务器和综合应用服务器等,间隔层设备包括保护装置、测控装置和故障录波等,过程层设备包括智能终端、合并单元和智能组件等。
过程层设备将交流模拟量、直流模拟量、状态量就地转化为数字信号,通过过程层网络把数字信号传输给上层,并接受和执行上层下发的控制命令。
间隔层设备采集本间隔一次设备的信号、控制操作一次设备,并通过站控层将相关信息上送给站控层设备和接受站控层设备的命令。
站控层可实现对全站一、二次设备进行监视、控制以及与远方控制中心通信。
2 工程概况广州110 kV 美林站按智能变电站设计,于2021年1月投运,一次建成3台63 MVA 主变,3回110 kV 进线,采用线变组接线,10 kV 出线48回,单母分段接线,电容器6组,站用变2台。
二次设备主要包括微机自动化系统、智能录波系统、交直流电源系统、时间同步系统、电能计量系统、电能质量检测系统以及电压质量检测系统等。
智能变电站的继电保护方法分析作者:石勇石明山纪云博周杨来源:《文化产业》2016年第04期摘要:随着智能变电站的快速发展,各种新型电力设备数量不断增加,这对于继电保护装置设置的要求也越来越高,为了保护智能变电站的安全、稳定运行,必须加强继电保护设置,采用合适方法,充分发挥继电保护装置的重要作用,提高智能变电站的经济效益和社会效益。
故在本文中主要对智能变电站的继电保护方法进行了简单的分析与探讨。
关键词:智能变电站;继电保护;方法分析一、智能变电站中的继电保护电网系统中,智能变电站继电保护配置主要分为智能变电站过程层继电保护与变电站层继电保护。
首先,在电网系统中,智能变电站过程层继电保护配置主要是根据智能变电站过程层的一次设备情况,独立对于一次设备进行主保护的配置。
在根据智能变电站过程层一次设备情况进行继电保护配置时,对于智能变电站过程层一次设备主保护的配置需要分为两种。
一是在进行电网系统中,智能变电站过程层一次设备本身就是智能化设备的保护配置时,变电站的一次设备保护装置安装在变电站智能设备的内部;二是如果变电站的一次设备是老设备改造的,对于这样的变电站一次设备的主保护配置应该将保护设施以及合并器、测控等功能设备在一次设备附近进行就近安装,以保证智能变电站设备运行与维护工作便利。
在电网智能变电站中,过程层继电保护配置中的电网信息的采集与传输,整个智能变电站系统中都是通过以太网实现。
二、智能站繼电保护技术发展研究目前智能变电站继电保护信息的集成和共享给继电保护调试、检修工作带来了诸多的困难和不确定性,其调试检修工作量也完全不亚于常规变电站。
如智能站调试除了常规的保护功能测试外,增加诸多延时和同步性能的测试、软压板功能测试、检修机制测试、丢帧断链测试、光衰耗和光功率测试和网络测试等,且目前很多功能没有较好的测试手段或者无法测试,如网络风暴、交换机性能、涉多间隔保护装置数据同步测试。
对全站系统配置的验证,需要SCD 配置文件离线审查和现场调试相结合,很可能因某一参数设置没审查到或某一细微项目没调试到位而导致保护装置误动或拒动,另可能因人为原因导致最终保存的SCD配置文件与现场装置实际配置不一致,给后期检修、改扩建带来隐患。
基于智能化变电站继电保护的调试及应用张国锋发布时间:2023-05-16T05:31:32.301Z 来源:《中国科技人才》2023年5期作者:张国锋[导读] 随着信息技术的飞速发展,智能变电站应运而生。
与传统变电站模式不同,在智能变电站的建设和运行中,需要采取新的技术措施来加强变电站和继电保护装置的更新。
继电保护调试为智能变电站的正常运行提供了保障。
本文首先介绍了智能变电站继电保护系统,然后分析了继电保护装置在智能变电站中的应用模式,并详细探讨了智能变电站继电保护的调试及应用要点。
内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电局内蒙古包头 014030摘要:随着信息技术的飞速发展,智能变电站应运而生。
与传统变电站模式不同,在智能变电站的建设和运行中,需要采取新的技术措施来加强变电站和继电保护装置的更新。
继电保护调试为智能变电站的正常运行提供了保障。
本文首先介绍了智能变电站继电保护系统,然后分析了继电保护装置在智能变电站中的应用模式,并详细探讨了智能变电站继电保护的调试及应用要点。
关键词:智能变电站;继电保护系统;调试1 引言目前,随着信息技术的飞速发展和智能变电站建设数量和规模的不断扩大,可以有效地提高供电的稳定性。
在智能变电站的规划建设中,需要应用各种先进的技术和设备。
同时,必须加强安全管理,确保变电站系统正常运行。
继电保护装置是保证智能变电站稳定运行的关键。
因此,探索智能变电站继电保护装置的调试和应用,充分发挥功能型变电站继电保护系统的应用效益已刻不容缓。
2 智能变电站继电保护系统简述智能变电站不同于传统的变电站,增加了数字采集、光纤传输和网络化控制等智能功能,使资源尽可能共享,有效降低设备配置和运行能耗,实现电网的智能控制。
此外,在智能变电站中,光缆可以采用光纤代替,这更符合国家可持续发展战略。
在智能变电站中,信息能够及时传输、共享和交换。
整个变电站供电系统均为一体化设计。
变电站原有的AC、DC、UPS和通信电源都是统一设计的。
智能变电站继电保护系统调试发布时间:2021-07-12T07:51:57.331Z 来源:《现代电信科技》2021年第5期作者:丁豪范孟乾贺景俞肖航李鑫[导读] 充分发挥智能变电站智能设备与信息一体化功能实现继电保护调试,优化变电站运行的安全系数。
(山东送变电工程有限公司山东省济南市 250000)摘要:智能变电站在新建变电站中所占比例越来越大,甚至一些常规变电站也通过综自技改改造为智能变电站。
继电保护是变电站二次系统的核心部分,也是保障电网安全稳定运行的重要基础,因此智能变电站继保装置的调试和验收情况,决定了送电后整个变电站的运行可靠性。
该文通过对实际案例的分析,分析了110kV智能变电站继电保护调试的要点和难点,为今后的智能变电站继保调试工作提供参考。
关键词:继电保护;智能变电站;调试引言智能变电站是科技成熟发展的必然产物,智能变电站在技术集成方面显著优于传统变电站,智能变电站以智能设备为载体、以计算机技术、信息技术、人工智能技术为武装,向智慧变电站领域迈进,加速了电力设备运行信息的集中处理与使用、令变电站信息资源共享成为可能。
所以,智能变电站继电保护可以信息共享为契机,利用变电站的内部系统设备、配置文件即可完成继电保护的调试工作,本文设计了智能变电站继电保护调试系统,充分发挥智能变电站智能设备与信息一体化功能实现继电保护调试,优化变电站运行的安全系数。
1智能变电站的基本认识所谓智能变电站,即具备智能化的变电站,主要将现代化的科学技术进行了有效的结合,借助互联网科学技术,实现对各种相关数据信息进行及时有效地分享。
在智能化的帮助下,该设备可以对各项数据信息进行自动处理和控制管理,从而实现对变电站的保护工作,为变电站的安全性和稳定性提供可靠的保障。
在该变电站的组成当中,包含着各种智能化的设备,有着一定的绿色环保效果。
在智能变电站当中,使用的电缆,主要是光纤电缆。
这种电缆可以实现对资源的节约,有着一定的环保效果,在一定程度上,也降低了成本支出。
智能变电站的继电保护技术分析摘要:电力系统中的继电保护技术的关键为,在一定程度上能够反映电网的运行状况,其中主要是指通过智能化设备对变电站进行控制、管理和维护等工作过程中所产生出来信息内容以及相应数据内容进行分析处理之后形成。
这一过程当中需要将相关信息准确地记录下来并根据实际需求来合理有效地利用这些数字化资源所具有的功能特点,从而实现其自身对于电力系统运行状态能够全面监控与监测。
关键词:智能变电站;继电保护;技术1 智能变电站与继电保护电力系统之中融入智能技术,就得到了非常成功的实践,智能变电站就是以网络信息技术为根基的新型变电站模式。
与传统变电站不同的是,智能变电站在电力数据信息收集以及分析的过程中,智能化的优势都更加突出,不仅运行效率高,运行质量也更有保证。
其中比较明显的体现就是电磁兼容问题得到了有效的解决,再加上智能断路器的使用,从而提升变电站的稳定性和运行效率。
提升继电保护系统可靠性的意义。
电力系统很容易受到外界环境的影响,从而导致运行状态出现波动,最终为电力的供给造成影响。
而在智能变电站之中,继电保护系统的作用就体现为对整个系统的运行形成保护,可以说继电保护系统越完善越稳定,整个电力系统的运行状态也就更好,很多既定的任务才能更好地得以完成。
因此提升继电保护系统的可靠性,对于整个电力系统的运行都存在重要的意义。
智能变电站的运行需要网络信息技术的支持,所以也会应用到很多智能电子设备,一旦设备的运行状态出现波动,继电保护系统可以对相关的故障形成有效的分析,并且予以解决。
当故障发生时,系统会将故障线路阶段,并应用备用线路,这样整个电力系统的运行也会恢复到稳定的状态。
结合现实生活中的案例可以发现,继电保护系统在智能变电站之中得到了非常重要的应用,例如宜昌夷陵220KV的智能变电站,就充分发挥了继电保护系统的优越性。
一方面,让变电站的运行更加稳定和高效,有利于满足社会中的电力需求。
另一方面,有效地节约了运行成本,尤其体现在维护和维修上,因为当变电站出现故障时,还需要耗费大量的维护和维修成本,而继电保护系统可以对电力系统予以高效的分析和诊断,故障解决也会更加便利,所以也能够节约很多维护成本。
智能变电站的继电保护措施分析智能变电站是一种利用先进的数码通讯和自动化技术来监控、控制和保护电力系统设备的新型变电站。
随着能源互联网和智能电网的发展,智能变电站已经成为电力系统升级的主要方向之一。
在智能变电站中,继电保护措施是非常重要的一环,它能够及时准确地检测故障并采取必要的保护措施,保障电力系统的安全稳定运行。
本文将对智能变电站的继电保护措施进行分析。
一、智能变电站继电保护的特点1. 安全可靠:智能变电站继电保护采用先进的保护设备和技术,能够实时监测电网运行状态,及时发现和防范各种故障,确保电网运行的安全可靠。
2. 智能化:智能变电站继电保护设备具有智能化功能,能够根据电网的工况动态调整保护参数,提高保护的准确性和可靠性。
3. 通信互联:智能变电站继电保护设备之间能够实现信息共享和互联,实现智能的协调保护,提高电网的适应性和鲁棒性。
4. 多功能性:智能变电站继电保护设备集成了多种功能,不仅可以实现传统的距离保护、差动保护等功能,还可以实现对电网质量、功率优化等多种功能的保护。
1. 距离保护:距离保护是智能变电站继电保护的主要手段之一,通过测量电力系统中故障点到保护点的距离,实现对电力系统的故障定位和保护动作。
在智能变电站中,距离保护设备可以通过数字通信技术实现互联互通,提高保护的响应速度和准确性。
5. 震荡保护:震荡保护是智能变电站继电保护的新兴手段之一,通过对电力系统中电压和电流的波形进行分析,实现对电力系统的电压稳定性和震荡情况的检测和保护。
在智能变电站中,震荡保护可以实现对电力系统的谐振和振荡现象的检测和消除,保证电力系统的稳定运行。
1. 大数据分析:智能变电站继电保护将会借助大数据分析技术,实现对电力系统运行状态的实时监测和预警,提高保护的智能化水平和运行效率。
四、结论智能变电站继电保护是电力系统安全稳定运行的重要保障,具有安全可靠、智能化、通信互联和多功能性等特点。
距离保护、差动保护、频率保护、过电流保护和震荡保护是智能变电站继电保护的主要手段,具有重要的应用价值和发展前景。
智能变电站关键设备及继电保护系统探析随着社会的迅速发展和电力行业的迅猛发展,智能变电站日益成为电网发展的重要组成部分和未来发展的趋势。
智能变电站是一种全新的电力设备,它采用先进的技术和装置,能够实现对电网的采集、传输和监测,达到远程控制和管理的目的。
智能变电站的出现使得电力行业更加智能化和更具有适应性,同时也为电力发展提供了更好的保障。
现在,让我们来探讨一下智能变电站关键设备及继电保护系统的一些基本知识。
一、智能变电站关键设备1.高压开关柜高压开关柜是智能变电站最常用的关键设备之一,是一个高度自动化的装置,负责控制电力系统中的电源分配和调度,以及保护系统。
高压开关柜的作用是:控制和保护电力系统的传输和分配,将电力送到所需的位置,发挥应急对电力故障实施有效控制,从而保证电力系统的稳定性。
2.电力仪表电力仪表是智能变电站中用来测量电磁量的装置。
电力仪表具有多种功能,可以测量电压、电流、功率等参数,在智能变电站中发挥重要作用,可以检测设备的状况,实现对电力系统的监控,为电力管理提供必要的支持。
3.自动化控制系统自动化控制系统是智能变电站最核心的关键设备之一,可以通过集成控制,实现系统的控制和监测。
自动化控制系统的设计和实现需要综合考虑智能变电站功能需求和系统架构的因素,以确保系统的高效协同、高度稳定和可靠性。
二、继电保护系统继电保护系统是智能变电站中最重要的保护系统之一,用于保护电力系统免受故障的损害。
它是电力系统的智能护卫,具有实时监测、快速响应和有效保护等特点。
继电保护系统的作用是保障电力系统的可靠性和安全性,其设计的基本原则是实时监测和快速响应。
在继电保护系统的设计中,需要考虑几个因素:故障检测速度、保护范围和一致性,以及保护参数的可调性、可靠性和灵活性等。
继电保护系统的检测速度通常是非常快速的,可以在几毫秒内将系统从故障状态中恢复。
保护范围和一致性是指继电保护系统需要监测整个电力系统,并确保其免于故障。
智能变电站继电保护检修方法分析与研究摘要:随着社会经济水平的提高和电力系统及自动化的发展,人们对电力的需求逐渐增加。
由于传统变电站早期设计的缺陷和落后,很难满足现代电网的要求。
此时,智能变电站逐渐进入人们的关注,智能变电站也成为发展趋势,继电保护将在智能电站的运行、维护和建设中发挥越来越重要的作用。
在智能化发展中,将在传统继电保护装置的基础上,建立变电站数字化系统,实现变电站的智能化。
在智能电站中,继电保护采用智能电子设备对电力系统进行保护,使继电保护功能更加完善可靠。
关键词:智能变电站;继电保护;检修方法分析;研究导言电力设备智能变电站是维护电力系统正常运行的重要基础,其维护工作已成为电力企业生产管理的重要组成部分。
通过维护,提高了设备的健康水平,保证了电力系统的安全稳定运行。
近年来,我国生产水平不断提高,用电需求不断增加,电网规模不断扩大,传统的定期检修模式逐渐暴露出诸多弊端,不仅浪费了人力物力,而且浪费了设备的有效使用时间。
同时,维护工作量不断增加,相关技术人员缺乏,无法满足电网发展的需要。
1智能变电站的特点及原理1.1智能变电站特点智能变电站借助于信息技术,开发出了能够实时控制、调整和防范供电风险的变电站设备。
智能变电站将信息和数据分析集成到变电站管理中。
采用智能化技术设备可以提高变电站设备的控制水平,大大减少供电对环境的污染,满足绿色节能发展的需要。
在信息时代,变电站实现了供电信息的全面采集,实现了供电数据的实时共享,能够及时分析和防范变电站存在的问题和安全风险。
智能变电站能更好地保证供电安全,稳定供电系统,符合安全生产的基本理念。
当变电所发生线路故障时,在智能管理系统的指挥下,继电保护装置自动分离,引导维护人员快速、准确地进行维护,既保证了线路的正常供电,又有利于降低维护成本。
随着信息技术的飞速发展,智能变电站的智能化水平不断提高。
目前,它能自动采集供电信息,自动监测电网运行状态,自动进行故障分析和分级预警。
智能变电站继电保护技术分析戴晖摘要:近几年,我国智能变电站的发展速度非常快,随着而来的是继电保护技术要求的提升,继电保护装置在智能变电站的运行过程中占据着十分重要的地位,它是确保整个电力系统运行安全性与稳定性的基本前提。
本文就针对智能变电站继电保护技术进行了分析和研究。
关键词:智能变电站;继电保护技术当前,伴随我国科学技术发展水平的进一步提升,智能变电站也在全国范围内得到普遍推广和建设。
在智能变电站的建设过程中,继电保护技术是最为关键的技术之一,科学合理地应用继电保护技术可在很大程度上促进变电站的智能化发展水平,并为其稳定可靠运行提供保障。
智能变电站与传统变电站相比,对于继电保护技术来说,最大区别表现在取消电缆连接,变电站设备之间采用网络传输进行数据交换,这就使得各保护设备的配置原则、技术性能要求、功能划分、维护检修等都与传统变电站大不相同,也为多种新技术的应用提供了基础。
一、智能变电站概述通常来说,智能变电站指的就是运用自动化技术、数字化技术等来实现变电站信息的高效采集和传输,它是我国当前电网建设的主要发展趋势,智能变电站的推广和应用使电网运行自动化、设备智能化、信息网络化成为可能,与此同时,和传统的变电站相比,智能变电站工程造价要低得多,这就能有效实现对变电站建设成本的控制,此外,智能变电站中引入了各种现代化先进技术,使得传统变电站存在的电磁互感器等方面的问题也能得到有效解决。
智能变电站主要可分为三个部分,即站控层部分、间隔层部分、过程层部分。
只有实现这三个部分数据的顺畅传输,才能达到数据信息实时共享的目标,而要保证数据信息的安全性与传输的稳定性,最为重要的就是加强对过程层部分的控制。
对于智能化变电站的信号传输系统来说,一方面能够传输有效的数据信息,另一方面对通道自检信号和校验信息进行同步传输,在一定程度上避免识别错误的通道信号,通信系统的可靠性大大提高。
通过光纤介质传输通信信号,从根本上解决了电磁干扰和信号衰减等问题,提高了信号传输的能力和可靠性。
基于智能变电站的继电保护检测和调试分析
智能变电站是以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。
本文主要就智能变电站的继电保护检测和调试进行分析讨论。
标签:智能变电站;继电保护;检测调试
一、智能变电站的二次回路架构和可视化技术分析
智能变电站的典型网络结构为“三层两网”,其中“三层”是指站控层、间隔层和过程层,“两网”是指站控层网络和过程层网络。
站控层主要包括后台监控系统、远动系统、五防系统、保信子站等,间隔层主要包括保护装置、测控装置、计量装置、在线监测装置、网络分析装置等,过程层主要包括智能终端和合并单元。
站控层网络由站控层交换机组网,并负责站控层系统与间隔层装置的数据传输和通信,过程层网络由过程层交换机组网,并负责间隔层装置与过程层设备的数据传输和通信。
智能变电站的数据类型大致有MMS、GOOSE和SV三种,其中MMS用于站控层网络的通信,GOOSE和SV用于过程层的数据传输。
智能变电站典型网络结构如图1所示。
智能变电站中,SCD文件可视化管理系统需要通过典型的SCD文件或运行设备的配置文件提高系统的可读性,检查系统并进行对比,合理评估检修的策略,并将其作为文件的处理结果,从文件中获取编辑、存储功能并检查检修图纸以及生成的报告,这些都被称为可视化操作功能。
此外,SCL是智能变电站中的标准语言,SCD文件符合SCL规范,是一种唯一配置的文件。
SCD文件主要描述了变电站的一次系统结构以及IED的配置信息,对访问点的位置进行通信访问以及所有IED信号之间的联系,SCD文件中,信息头主要用于识别SCD文件的配置版本以及有关信号之间的映射;变电站描述主要是对变电站的功能以及拓扑结构进行描述;IED描述是对IED的配置以及功能进行描述,包含了访问点、设备以及节点等信息;通信系统描述主要是通过逻辑总线描述网络通信之间的连接,分析逻辑总线以及IED访问点之间的关系;数据类型模板主要描述了SCD文件中的类型以及属性。
二、智能变电站IEC61850标准的机制
IEC61850标准的核心主要体现在自我描述的功能,利用变电站配合文件实现描述,定义抽象通信的服务接口,在通信技术方面能够达到独立的功能,并根据功能划分不同的节点,用逻辑设备表示抽象物理设备。
IEC61850标准主要采用采样值(SV)描述电流与电压,SV支持的传输方式是网络数据,因为在每一个以太网数据帧之前都有前导字节,并且在以太网数据帧之间还会插入其他字节,用IEC61850进行数据的分析,如果IED输出的采集数据采样率为256点/周波,频率为50Hz,则数据的流量为12.4Mbit/s,如果不是256点/周波,则报
文中只含有1个采样点数据。
采用IEC61850标准格式最大的优点就是能够自由配置通道的个数,但是数据帧的长度会在每个通道中增加两个字节,SV是一种时间驱动的通信方式,因为通信的原因容易造成报文的丢失或者是发送失败。
另外,GOOSE指的是面向通用对象的变电站事件机制,具有优先级控制功能,提供高效率实现IEC之间的直接通信,当事件发生后,GOOSE的间隔时间会连续发送2次信息,按照T=2N×s(N=0,1,2,3,…,s=1 ms)的方式发送N 遍并一直重复。
三、基于IEC61850标准的智能变电站继电保护检测
1、通过合并单元进行检测。
根据目前智能变电站交流采样的模式分为电子式互感器以及常规互感器两种,因为电子式互感器的技术还不成熟,因此在智能变电站中普遍采取的是模拟式合并单元。
合并单元的主要功能就是对电子式互感器传输的数据进行解码,并发送给监控保护装置,如图2所示。
合并单元自动检测功能能够对装置中的硬件以及错误通讯自行判断,当发生电源的中断、异常时能够发出报警信号,并在采样异常的情况下将参数设置成00000001,当保护装置收到合并单元的数据后发出报警信号,按照合并单元提供的数据进行运算,避免A/D采样环节的过程中出现异常,结合实际情况进行分析,合并单元本身的自动检测功能还不太完善,存在数据同时出现异常,自动检测仍然能够通过的现象,出现这种情况后就需要判断数据的有效性。
2、通过等比差的方式进行检测。
通过冗余通道对比检测,合并单元输送保护装置电气量,通过互相比较可以判断出部分的异常,比如三相电流和零序电流之间的联系。
如果对每一个电流和电压的回路都设置一个通道,则所有的量都能够在同一时间进行采样,每一次的采样为k,需要满足以下条件:
公式(1)提供了判断采样值是否满足条件的依据,如果发现多次不符合该公式,需要判断数据采样环节是否存在异常,及时进行修复。
智能变电站继电保护装置需要依赖合并单元判断采样的数据是否有效,但是合并单元本身并不具备完全的自检功能,继电保护装置需要对合并单元进行进一步的判断,针对电子式电流互感器的特点提出一种能够比较采样值检测异常的方法,但是数据处理的时间比较长,无法满足快速保护的要求,为了满足相关的要求,提出了一种基于采样值等比差的数据判断方式。
设x为区间内的一点,x+Δx为区间上的另一点,Δx>0,得出公式(2):
3、模型匹配自動检测。
传统的变电站继电保护装置采用的安全方式是短接电流的回路,断开交流电压与回路压板,并采用专用继电保护测试仪器进行测试,通过人工的方式进行测试。
而智能变电站继电保护测试分为合并单元、保护装置以及智能终端,前两项主要采用测试仪加报文组成,保护装置的测试主要通过传统的模拟量输出仪器进行。
相比传统的继电保护测试,智能变电站继电保护在测试的过程中也会出现一些问题,比如测试的设备对人员的要求较高,很多与运行有关的参数需要通过人工完成;工作量较大,保护装置的不同逻辑测试需要重新设置时,测试的工作量大,容易出现漏测的问题,在没有智能终端测试的情况下需要人工判断GOOSE报文的正确性。
四、智能变电站继电保护调试技术
1、定值检验。
首先检查压板的配置信息,除了检查远方操作的压板以及硬压板外,其他的压板需要采用软压板,投入检修压板后,需要监视GOOSE报文以及装置面板的显示,通过装置参数以及文件,保护上送带的位置信息,当面板指示灯或者界面有明显的数据显示时,在检修压板时下装并采用闭锁保护,然后退出检修压板,监视GOOSE报文以及装置面板的提示信息,进行装置参数以及其他相关的操作,如果面板的指示灯以及界面恢复正常,参数和配置文件不能进行安装。
对GOOSE出口软压板进行检验,需要投入出口软压板,并保护元件配置和动作,监视正确的GOOSE報文;退出出口软压板,保护元件,监视GOOSE 报文,当监视到正确的没有跳闸的GOOSE报文时,需要监视压板的状态是否正确。
投入SV接收软压板,并加入SV的模拟量,当对应的模拟量显示为正确时,需要断开对应的通信接口,保护装置并发出告警信息;退出SV接收软压板加入SV模拟量,保护没有对应的模拟量,断开间隔的通信接口,保护装置并发出告警信息。
当开入GOOSE软压板时,投入和退出软压板,并监视软压板的状态。
2、精度检验。
对装置SV报文接收的性能进行检测,模拟SV报文的SVID、APPID等参数的变化,对保护装置的功能进行正确显示,根据接受到的报文以及采样值的配置信息判断报文配置的一致性,并发出相应的报警信号;模拟SV报文的时间变化,保护装置并监视采样值,当超出保护装置的范围或,报警并关闭保护功能;模拟SV报文对应中Validity字段的变化,接收的一方需要争取识别并做出正确的反应。
模拟合并信号与装置之间的信号,当通信中断后,保护装置需要根据相应的信号做出反应,并发出警告信号,当通信恢复之后,对装置信号进行保护并自动返回,使保护功能能够恢复正常。
五、小结
总之,智能变电站的自动化运行符合IEC 61850通用标准,具有一定的规范化智能系统,其中继电保护的反事故特点确保了变电站智能化的自动运行处于正常状态,而继电保护调试的有效性在智能变电站运行中起到了不可替代的故障提示及变电站设备保护等作用,实现了继电保护的灵敏性、可靠性及实效性,最终通过继电保护的调试保障了智能变电站的正常运行,确保了人们生产、生活用电的安全性和稳定性。
参考文献
[1] 周健,高晓军,刘大伟.智能变电站继电保护调试方法及其应用探析[J].中国电业(技术版),2017(4).
[2] 陈彩凤.智能变电站继电保护调试方法及其应用探析[J].企业技术开发,2014(23).
[3] 黄志成.智能化变电站继电保护调试研究及应用[J].机电工程技术,2016(12).。