常规站和智能站的继电保护检验比较论文_孙睿贞1,郝坤峰2,许冰3

常规站和智能站的继电保护检验比较论文_孙睿贞1,郝坤峰2,许冰3

(1国网河南省电力公司驻马店供电公司 河南省驻马店市 463000;2国网河南省电力公司驻马店供电公司 河南省驻马店市 463000;3国网河南省电力公司检修公司 河南省郑州市 450000)

摘要:作为智能电网的重要组成部分和关键节点,智能变电站将是未来变电站的发展方向。随着智能站建设的大力推广和发展,虽然常规站的二次系统检修已趋于成熟,但智能站的检修还处于探索阶段,所以迫切需要对智能站的继电保护检修进行系统的分析和探讨。为此,本文从常规站和智能站的结构区别入手,比较常规站和智能站继电保护检验的不同之处,总结了常规站和智能站的安全措施。

关键词:常规站;智能站;继电保护;检验

1变电站的相关概念

1.1常规变电站

常规变电站系统中没有统一的模板,因此常规的变电站完成信息的采集任务主要是通过电磁型电流互感器和电压互感器这两种常规的互感器,通常情况下常规变电站的各个装置是相互独立的,并不是一个相互关联的整体,因此存在设备兼容性较差,没有整体性,不能实现信息共享的缺点,工作效率较低。

1.2智能变电站

智能变电站,顾名思义,是将智能化应用到变电站的结果。智能变电站,一般是利用目前较为先进且可以实现人工智能的设备,采用的主要技术是目前较为先进的计算机数字化技术,还有各种网络技术如信息技术等,还包括一些先进的半自动或者全自动的测量分析技术等,以这些先进的设备和技术为基础,并且以信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求和技术支撑,实现所需要的信息的自动采集,自动测量和标记以及实时控制、保护。

2常规站与智能站的结构比较

常规变电站通过常规电压、电流互感器将一次电压电流转换成二次电压、电流,通过电缆传送到继电保护装置;继电保护装置对采样到的模拟量进行模数(A/D)转换,得到数字量,再结合开入信息进行保护逻辑计算。若符合跳(合)闸逻辑,则开出跳(合)闸节点,去跳(合)相应的开关;否则,继续跟踪采样计算。目前智能变电站保护装置连主要有两种模式:模式一,采用电子式电压、电流互感器,合并单元(MU),智能终端和继电保护装置组成;模式二,采用常规的电压电流互感器,合并单元,智能终端和继电保护装置组成。两者的区别是一次互感器环节和合并单元部分,两种模式的站内保护配置方案基本相同。对于模式一,采用电子式互感器可以直接发送数字报文给合并单元,合并单元需对这些采用数据进行同步处理后,生成的SV报文通过光纤传给保护装置,保护装置可以直接解析SV报文并进行保护逻辑计算;对于模式二,常规互感器的模拟电信号需在合并单元处转换成光信号并进行同步处理,生成SV报文传给保护装置。在智能变电站中,开关量信息通过智能终端转换成数字报文(GOOSE)传送给继电保护装置,继电保护装置发出的开出信息也需通过GOOSE报文发送给智能终端解析后执行。

3常规站与智能站检验方法比较

3.1智能站检验方法

对于采用电子式互感器的智能站模式一,需采用数字式继电保护测试仪,该测试仪可以直接输出光信号。由于互感器与合并单元之间是私有协议,一般不能将SV采样数据直接加到合并单元上,较常采用将SV报文直接发送给继电保护装置。该试验方法需把全站的继电保护SCD文件导入到数字式继电保护测试仪中,然后对SV报文和GOOSE报文进行设置,主要分为以下三步:(1)用数字测试仪输出SV报文给被测装置;(2)用数字测试仪输出被测装置需要的GOOSE开入信号;(3)用数字测试仪订阅被测装置发出的GOOSE开出信号。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆经过上述设置后,测试仪的加量测试就和常规继电保护测试仪一样了,通过该方式进行整组传动试验,真实再现了数字式保护的整个动作过程,所测得的时间准确可靠,可以基本实现对继电保护装置的技术逻辑功能性的试验,但是测试的采样回路没有验证影响到继电保护系统的完整性。由于电子式互感器在精度和可靠性方面相对于常规互感器还有些差距,大多数智能变电站采用的是上文介绍的模式二,即采用常规互感器通过电缆与合并单元相连。该模式的智能站也采用传统继电保护测试仪进行保护装置的测试检验。通过传统继电保护测试仪向间隔合并单元和母线合并单元加模拟量的电流电压,来实现对保护装置、合并单元、智能终端和开关设备的全部完整试验。此种方法的不足是母线合并单元不仅仅给一个间隔提供电压,母线合并单元的停用涉及到多个间隔设备的停用。

3.2常规站检验方法

常规变电站的特点是二次系统的设备采用各个单元间隔的形式进行布置,各个间隔之间保持相对的独立,各种保护装置依靠二次电缆和所有一次设备连接,试验主要是检验继电保护装置的技术性能和二次回路的逻辑正确性。校验流程就是采用常规的继电保护测试仪通过电压电流测试线向保护装置加量,通过整组试验来验证保护逻辑的正确,通过带开关传动试验来验证跳(合)闸回路的完好。

4常规站与智能站的安全措施比较

变电站继电保护安全措施主要是为了规范变电站内继电保护及安全自动装置现场作业,将待检修设备与运行设备有效隔离,提高继电保护装置校验、缺陷处理、技改大修作业时的安全可靠性,保证人身、电网和设备安全,防止待检修设备影响其它运行设备。对于常规变电站,安全措施:(1)记录设备交接时状态信息,如保护屏、汇控柜硬压板投退状态,操作把手切换位置,定值区号,屏柜后空开、一次设备实际位置。(2)补充安全措施,在保护屏端子排处断开交流电压回路,并在端子排外侧交流电压带电部分张贴红色绝缘胶带,起警示作用,防止误碰造成交流电压回路接地短路。(3)短接后断开交流电流回路,防止二次回路开路高电压伤人。(4)断开待检修设备至其它运行设备的信号回路,拆开回路公共端,退出相应出口压板。(5)断开待检修设备跳合闸出口回路,退出跳合闸出口硬压板。(6)在保护屏端子排直流电源公共部分张贴红色绝缘胶带,起到警示作用,防止误碰造成直流接地短路,影响全站直流系统正常运行。(7)断开待检修设备至故障录波器回路,拆开保护至故障录波器信号回路公共端,防止试验过程中频繁启动故障录波器。(8)断开待检修设备遥信回路,拆开待检修设备遥信回路公共端,防止试验报文扰乱监控后台。(9)投检修硬压板。

而对于智能变电站,对应的安全措施:智能化变电站中各智能电子设备间主要依靠光纤和网络连接,只有破坏光纤物理链路才能将检修和运行设备可靠隔离。智能化变电站二次回路安全措施要素包括检修状态压板、出口硬压板、软压板和光纤。智能化变电站内IED都配置有检修压板,站控层网络和过程层信息流均配置有检修标志位,订阅方与发布方检修状态位一致才使能。智能化变电站智能终端配置有跳合闸出口硬压板,其功能类似于常规变电站保护跳合闸出口硬压板,串接于控制回路中,作为一个明显断开点,起到控制出口二次回路通断的作用。智能化变电站保护装置配置有出口软压板和功能软压板,其功能类似于常规变电站保护装置的功能硬压板和出口硬压板。软压板根据功能不同主要分为保护功能软压板、GOOSE发送软压板、GOOSE接收软压板和SV接收软压板。智能化变电站光纤作为各IED间的传输媒介,拔掉光纤可将发布方和订阅方间链路从物理上隔离。

5结语

智能变电站的出现并没有几年,但随着越来越多智能变电站的投入使用,智能变电站的继电保护检验规程和技术亟待制定,总结形成统一标准的检验规程和二次安全措施规范,促进智能变电站的可靠运行和快速发展。

参考文献:

[1]曹团结,黄国方.智能变电站继电保护技术与应用[M].北京:中国电力出版社,2013.

[2]严玺.基于IEC61850的智能变电站二次系统检修技术研究[D].济南:山东大学,2014.

[3]李萼青.智能变电站二次系统调试方法研究[D].上海:上海交通大学,2013.

论文作者:孙睿贞1,郝坤峰2,许冰3

论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/11

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