基于文件方式的继电保护装置定值远方操作方法论文_诸源胜

基于文件方式的继电保护装置定值远方操作方法论文_诸源胜

(广东电网有限责任公司东莞供电局 523000)

摘要:在电力运行系统的某个元件产生故障的时候,对值班工作者实时显示警报的信息,或是对控制的断路器传递跳闸的指令,为了阻止故障扩展的自动化设施。达到这样的自动形式的配套设备用来保障元件正常运行的就是我们提到的继电保护的装置。近年来,人们关于供电的质量与供电效率有了更高的要求,所以继电保护的工作量就更加繁重,因此,对于继电保护的装置进行定值远方操作是一项十分重要的内容。

关键词:远方修改定值;继电保护;预备定值区;定值模式

随着电力系统的不断发展,电网的运行模式变化非常频繁。为了保证电网的安全、稳定和可靠运行,继电保护装置的定值需要随着运行方式的变化而相应调整。随着无人值守变电站的广泛推广和自动化操作水平的提高,人们越来越需要远程设置管理模块通过电力调度数据网和变电站站网来检查和修改继电保护装置的设置值。针对现有方案的不足,从模型维护的角度,提出了一种基于文件模式的继电保护装置定值远程操作方法,简化了定值模型在各个通信环节的映射工作,降低了定值远程操作系统的复杂度,提高了可靠性,实现了安全高效的定值远程操作效果。

1.电力系统对继电保护的基本要求

继电保护装置是基于定值整定的基础上完成电力系统对继电保护的基本要求。即可靠性、选择性、快速性、灵敏性。

1.1 可靠性

电力系统往往要求继电保护具有可靠性,也可以理解为准确性。即要求继电保护在实际的设计过程中出现故障情况时,可以可靠地达成动作,即不拒动的要求;同时,继电保护在正常运行状况下,可靠不误动。可靠性的实现须基于电网具体运行方式下进行整定计算后,得出能区分电力系统正常、异常和故障情况下的界限。

1.2 选择性

选择性主要指的是希望当有电力元件产生某种故障的时候,通过最近的故障元件相关的继电保护设备的动作来将故障切断。关于继电保护的有选择性一般要经过有效的动作值设定来具体地做到。其有选择性的设定标准为:离故障点距离越近的保护装置其动作更加灵敏,且动作的时间就越短暂。

1.3 快速性

继电保护的快速性主要指的是继电保护设备要通过许可的可能最为快捷的动作来将故障切断。继电保护跳闸的快捷性,既能够降低故障设备或元件的损坏性,又是作为提升电力系统稳定性的一种方式。电力系统关于继电保护的快速性能一般和电网中的电压相关联。

1.4 灵敏性

继电保护的灵敏程度一般指的是继电保护的装置关于设计的要求动作的故障等可以有效地动作。在电力企业的相关规程内容里对于各种的保护元件进行了详细的灵敏系数的规定。继电保护关于动作的灵敏度主要是对于保护装置的可信赖动作的要求。

2 对继电保护装置进行维护的准则

(1)保证设施的安稳运行。在检修设备的时候,主要为了保障设备的安全性能,强化对设备运行情况的监测与分析,合理化地对检修的间隔与项目进行规范与调整,并建立起关于管理的制度。

(2)整体规划与逐步式地落实。关于继电保护的运维工作是一种复杂而技术含量较高的工程,特别是继电保护装置的检修方面目前尚未有完善的体系。所以,应当在整体的规划中,分步实行保障继电保护的运行与维护的各个环节都当妥善,经过试点累积丰富的经验进而将应用推广。

(3)有效应用现行的技术方式,与配置的监测器相符。

2.基于文件方式的定值远程操作方法

由于基于规约建模的远方操作方法不可避免的存在上述问题,本文提出一种基于文件方式的继电保护装置定值远方操作方法。继电保护装置定值以文件方式在系统中流转,定值管理客户端通过文件方式获取继电保护装置的定值模型,查看及修改继电保护装置定值的操作均以文件为操作对象。通过召唤原始定值文件读取继电保护装置定值,通过下发更新定值文件修改继电保护装置定值。其中,召唤和下发传输环节采用加密传输和防错校验。

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由于主站与继电保护装置之间需要通过站端网关机(远动机或者保护信息子站,具体设备与通信构架相关)进行转发通信,文件传输需要站端网关机进行转发。各通信环节不具备文件传输服务的需要扩展相应的规约服务。

查看继电保护装置定值包括如下步骤:

1)定值管理客户端响应查看定值请求,下发原始定值文件召唤命令。主站下发文件召唤命令到站端网关机,站端网关机转发给继电保护装置。

2)继电保护装置响应原始定值文件召唤命令形成原始定值文件,通过启用加密的文件传输命令将原始定值文件上送给站端网关机,站端网关机通过启用加密的文件传输命令将接收到的定值文件转发给定值管理客户端。

3)继电保护装置将校验码上送站端网关机,站端网关机转发给定值管理客户端。

4)定值管理客户端完成接收原始定值文件和校验码后,按照校验规则校验接收到的原始定值文件。验证原始定值文件无误后,通过界面对用户展示原始定值文件,完成查看定值操作。

修改继电保护装置定值包括如下步骤:

1)定值管理客户端以原始定值文件作为定值模板,修改实际值形成更新定值文件,通过启用加密的文件传输命令将更新定值文件下发给站端网关机,站端网关机通过启用加密的文件传输命令将接收到的定值文件转发给继电保护装置。

2)定值管理客户端将校验码下发给站端网关机,站端网关机转发给继电保护装置。

3)继电保护装置完成接收更新定值文件和校验码后,按照校验规则校验接收到的更新定值文件。继电保护装置验证更新定值文件无误后,等待定值生效命令。

4)定值管理客户端下发定值文件生效命令给站端网关机,站端网关机转发给继电保护装置。

5)继电保护装置响应定值文件生效命令,执行更新定值文件。定值更新成功后上送定值更新成功应答帧给站端网关机,站端网关机转发给定值管理客户端。

6)定值管理客户端接收定值更新成功应答帧,显示修改定值成功,完成修改定值操作。

评估继电保护装置是否具备文件相关处理能力,需要考虑硬件本身的处理能力,以及是否有文件系统支撑。国内目前新建变电站继电保护装置均采用高性能管理插件,基于 linux 或者 vxworks 等操作系统,具备形成和解析定值文件的能力,为方案实施提供了必要的软硬件基础。已经运行的存量继电保护装置,大部分具备软硬件条件,可以通过升级程序支持该功能。少数没有文件系统支撑的老装置,采用以新装置逐步替换老装置的方式实现该功能。

文件生效命令应考虑和规约解耦,采用各通信规约兼容的方式实现。具体实现方法可以考虑采用装置虚拟遥控点,当远方客户端在完成更新定值文件传输后,对该遥控点进行遥控执行,以遥控应答报文作为生效命令的应答帧。

文件传输环节加密传输、防错校验可以考虑采用已有的 SM2(椭圆曲线公钥密码算法)、CRC-32- IEEE 802. 3(32 位循环冗余校验算法,采用 IEEE 802.3 定义的生成多项式)等成熟方案,无需额外开发。

定值文件信息元素、格式和解析规则的约定。首先,信息元素的约定应符合应用需求,包含必要的信息元素。其次,格式和解析规则要考虑通用性和效率,可以考虑使用 XML 格式或者 E 格式等目前电力系统中信息文件交互过程中经常使用的格式。

3结语

总之,我国的电网不断地扩展规模,电力行业网上监测的技术与通信技术不断取得了提升,继电保护的相关技术正朝着智能化、网络化发展。采用基于文件方式的远方操作方法,降低了远方定值操作系统的复杂度,提高了系统的可靠性,可以实现安全、高效的定值远方操作效果。同时对该方法实现的细节进行了简单的描述和构想,初步证明在目前已有技术条件下该方法的可行性。

参考文献:

[1]李德文,刘 进,刘 伟,等. 继电保护装置远方修改定值模式研究[J]. 江苏电机工程,2014,33(2):34-36.

[2]姚强文 .500kV 变电站继电保护装置的运行维护探讨 [J]. 电子世界,2014(10):43.

论文作者:诸源胜

论文发表刊物:《河南电力》2018年14期

论文发表时间:2018/12/28

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