数字化变电站继电保护调试技术应用研究论文_施远成

(云南电力技术有限责任公司 云南省昆明市 650217)

摘要:随着科学技术的不断发展,建设智能化电网已经成为当今时代必不可少的一项工程建设,然而,数字化变电站继电保护技术的改进和完善是适应智能电网建设的必然要求。由于目前我国正在使用的数字化变电站继电保护技术并不成熟,远远不足以满足数字化设备的发展,因此需要建立新型的数字化变电站继电保护技术,培养专业的继电保护人才,提高电网运行的安全性和稳定性。

关键词:数字化变电站;继电保护;调试技术;应用

随着科学技术的不断发展进步,人们在日常生活中对电力需求也在不断增加,所以对低压配电系统的要求也在不断提高。再加上这几年信息技术发展迅速,为继电保护应用在数字化变电站能够提供了广泛基础,这一应用也受到人们好评。现代数字化变电站都会采取先进的数字化传输以及处理技术,这样可以大幅度提升变电站可靠性,但在实际应用中变电站还存在一些实际问题,如何解决这一些问题依然是电力企业研究的重点。

1数字化变电站的定义

数字化变电站是由电子式电子互感器、智能开关等构成的人力依赖性较小的新型变电站。数字化变电站是在传统变电站的基础上,实现了对信息的输入、输出、编译,处理由模拟信息的向数字信息的转变。相较于传统的变电站,数字化变电站的自动化程度更高,对信息处理的速度更快,极大地减少了信息的重复性录入。信息在转变为数据处理之后,可以利用数学建模等方式,使测量的精度更高、计算速度更快。

2数字化变电站继电装置的主要特点

2.1性能比较强大

在我们对什么是数字化变电站介绍中,我们就会发现数字化变电站性能比较强大,因此数字化变电站继电保护装置性能强大也就不意外了。数字化变电站继电保护装置与一些传统的继电保护装相比,无论是从性能还是质量上来说都取得了较大进步,它最突出的优点主要表现在硬件方面,与传统继电保护装置相比,它主要采取电子式互感器进行数据收集和处理而不再是专门数据单元进行模拟数据采集。这种新型的采集方式会大大提高数据采集的准确性和有效性,还可以更加广泛的进行数据收集,这都取决于现代技术发展后给数字处理器提供的微处理器,这种处理器接口非常多,功能比较强大,这都对提高整个数字化变电站继电保护装置性能有积极作用。

2.2可输出准确数据和信息

与传统继电保护装置采用模拟输入量这种方法相比,数字化变电站继电保护装置则不同,它主要采取光纤传输方式进行合并单元格,这就大大降低了模拟数据的工作量,对数据传输准确性有了较大帮助。同时保护装置接口特点也有了很大进步同样利用光纤传输,将处理后的信息通过自身内部传入到低压端,然后通过一系列单元格合并过程输出信息,这种过程不仅大大提高工作效率,还能提高工作的准确性,降低模数转换工作量。

3数字化变电站继电保护的调试技术

3.1数字化变电站继电保护的调试阶段

数字化变电站继电保护的调试主要分为三个阶段,分别是单体调试、单间隔调试和整组联调。以下是三者的具体内容:

3.1.1单体调试

虽然我国数字化变电站继电保护调试技术的发展取得了很大进步,但目前我国的数字化变电站继电保护装置在研发水平和产品制造方面还处于发展完善阶段,有很多装置在现场运行时还存在很多问题,而且这时候又不宜对其硬件进行更换和对其程序进行修改的工作。所以相关工作人员在进行调试工作时,一定要对保护装置与厂家一起在保护装置出厂前进行联合调试工作。调试人员还需要重视装置的完整性,保证装置被送到现场后能够正常运行。另外,单体调试的项目很多,主要有遥信测试、模拟量测试、压板投退测试、定值测试、保护录波文件、保护告警、保护事件、网络切换、网络中断、动作逻辑测试和对时测试等。

其次是单间隔调试。智能终端、保护装置以及测控装置三者之间的通信正常对于数字化变电站继电保护的调试工作有着极其重要的影响。单间隔调试就是确保三者通信正常的一种技术方法。除此之外,上行、下行报文的监控也是单间隔调试的工作重点。总地来说,单间隔调试主要的内容有GOOSE能否实现间隔防误闭锁功能,任意选一个测控装置和任意选两个测控装置在违反和满足五防闭锁条件下的两种情况分别进行相关的操作。

3.1.2整组联调

联调的测试内容主要是GOOSE网检测、保护逻辑功能的测试和遥控功能的测试,其中GOOSE网检测是联调的重点内容。联调GOOSE测试主要包括七个部分的内容:第一,GOOSE的报文测试;第二,GOOSE的发布是否是正确的;第三,GOOSE的订阅是否正确并相对应;第四,将GOOSE的参数设置错误,检查一下看被测装置是否能够及时有效处理;第五,检查GOOSE断链是否能够正常上报;第六,检查GOOSE的发送策略,比如发送间隔和发送序号是否符合标准;第七,装置固定以后,GOOSE的报文当前的数据是正确发送的,并且没有遗漏。

3.2数字化变电站继电保护的调试方法

数字化变电站继电保护的测试方法不仅改善了传统变电站存在的不足,还在传统变电站的基础上取得了突破发展。数字化变电站继电保护装置的测试分为采用传统继电保护测试仪和采用数字继电保护测试仪两种方法。对于采用传统继电保护测试仪,其原理是在电流互感器和电压互感器模拟器中加载传统继电保护测试仪所输出的电流和电压,通过电流互感器和电压互感器模拟器来把电压和电流的模拟信号转变成特殊的数字光信号。再把这些数字光信号送到合并单元中,并通过SMV交换机最终取得保护设备的作用。对于采用数字继电保护测试仪,其原理是直接输出数字化的电压量、电流量和开入量。同时读取出GOOSE出口报文测量保护动作时间,直接起到保护装置的作用。与传统继电保护测试仪相比,数字继电保护测试仪在很大程度上简化了测试流程,不仅提高了设备的测试效率,还精确了测试结果,是一次巨大的突破。

4数字化继电保护系统性能优化

4.1分布式母线保护

在继电保护装置中,母线的地位极其重要,但在传统的继电保护装置中,因为模拟信息的数据处理量过大,难以将数据分流处理,只能进行集中处理。集中处理的效率不高且抗干扰能力较弱,对于第二次信息处理,传统继电器由于其母线抗干扰能力不强,极易出现数据混乱的现象。数字化变电站下的继电保护装置将模拟数据转换数字数据,减少了数据处理量,分布式母线配合数字化继电装置的网络化结构,极大地提高了继电装置的抗干扰性能及二次数据处理性能。

4.2输电线路保护

数字化变电站下的继电器一般由电子互感器构建而成,电子互感器不存在传统互感器的饱和问题,因此能够降低纵差保护方面的误差,提高选相元件、距离阻抗元件等多种元件的性能,继电保护能力大大提高。但电子互感器在差动保护灵敏度这一方面不及传统的互感器。

5结论

由于数字化的继电保护仍处于起步阶段,各项技术都尚未达到成熟阶段,建设过程中仍存在着问题尚待解决。因此在发展信息化变电站下的继电装置,需要不停开发探索新技术,弥补不足,完善系统。将思维从传统中跳脱出来,发散创新性思维,解决电子互感器的一些先天性不足,使信息化系统更加完善。

参考文献:

[1]王旖旎.数字化变电站继电保护系统可靠性设计技术研究[D].上海交通大学,2011.

[2]李钰瑜.数字化变电站继电保护调试技术研究[J].中国科技信息,2014,21:130-131.

[3]敬涛.对数字化变电站继电保护调试技术再探讨[J].科技创新与应用,2014,32:171.

[4]张火良.数字化变电站继电保护调试技术探讨[J].中国高新技术企业,2014,25:128-129.

论文作者:施远成

论文发表刊物:《电力设备》2016年第23期

论文发表时间:2017/1/14

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