继电保护在智能变电站的应用
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ｌ水电技术
ｌ
ＣＯＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ
继电保护在智能变电站的应用
郭皓杨常青
黑龙江省电力勘察设计研究院１ ５００９０ 摘要：智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑。由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成，以高速网络通信平台为信息传输 基础。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 互动等高级应用功能。而智能变电站的应用也将对继电保护技术产生重大影响。
３．智能变电站继电保护技术
３．１技术原则 国家电网公司企业标准“智能变电站技术导则（报批稿）》基本 技术原则规定：智能变电站的设计及建设应按照ＤＬ／Ｔ１０９２－－道防线 要求，满足ＤＬ／Ｔ７５５＝．级安全稳定标准；满足ＧＢ １４２８５继电保护灵敏 性、选择性、速动性、可靠性的要求：遵守《电力二次系统安全防护 总体方案》。 ３．２技术方案 ＩＥＣ６１８５０标准的正式颁布为数字化变电站的实施铺平了道路，各 厂家得以在标准规定或推荐的方式下推出数字化的继电保护产品，避 免了厂家之间方案和设备出现较大的差异。目前：ＩＥＣ６１８５０－９一ｌ已由 ＩＥＣ正式撤消，在我国的ＩＥＣ６ １８５０—９・１只适宜近期可暂时采用，推荐 使用ＩＥＣ６１８５０－９－２。 （１）网络方式 目前国内各厂家的开关｛走的数字化方面均使用了ＧＯＯＳＥ作为传 输手段，在ＧＯＯＳＥ的传输上均采用了以太网方式，统一性较好。在
４ｕｓ。
智能电网（ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ）也叫知识型电网（ｉｎｔｅｌｌｉｇｒｉｄ）或者现代电网 （ｍｏｄｅｒｎ ｇｒｉｄ）．是自．机融合了信息、数字等多种前沿技术的输配电 系统；其发展目标是建设节能、环保、高效、可靠、稳定的现代化电 网。近期数字化变电站继电保护的实现方案：按照目前的设备、技术 发展水平。数字化变电站二次设备应为三层结构，即智能终端设备、 间隔层设备、站控层设备，网络分为三类，即数据采样（ＳＭＶ）、控 制（ＧＯＯＳＥ）、信息管理（ＭＭＳ）。
关键词：继电保护；智能变电站；智能电网
１．概述
１．１传统电网与继电保护 传统电网自愈能力差、供电可靠性差，对客户的服务简单、信息 单向；系统内部缺乏信息共享，不能构成一个实时的彳，机统一整体，所 以整个电网的智能化程度较低。
１．２智能电网与继电保护
ห้องสมุดไป่ตู้
模拟；Ｉ｝的传输上国内有采用光纤串口和光纤以太网两种方式传输采样 值ＳＭＶ报文，按照ＩＥＣ６１ ８５０标准的推荐，采样值报文传输应该使用” 以太网实现，各厂家应该按照ＩＥＣ６１ ８５０的推荐进行数字化变电站的工 作。 （２）互感器技术 先进互感器目前主要４１＂ＥＣＴ（罗氏线圈）、ＯＣＴ（光电）、ＬＰＣＴ （低功率线圈）三种。ＥＣＴ使用较多，但在供电的可靠性方面有待 提高。特别是就地户外安装的ＣＴ供电模块定期需要更换，并且经 常出现异常的波形。ＬＰＣＴ和常规互感器比较接近，但抗干扰要求 较高以及还需要铺设电缆。因此，总的来说互感器技术还是有待提 高。 （３）对时和同步技术 对时和同步是智能变电站需要考虑的重要技术问题。目前国内外 普遍采用ＧＰＳ时钟源对站内设备进行对时。通过ＳＮＴＰ以网络方式对 变电站层的设备进行对时，ＳＮＴＰ的精度为±１０ｍｓ可以满足变电站层 监控、远动、故障信息子站等设备对时间精度的要求。间隔层ｌＥＤ以 及过程层智能操作箱需要产生ＳＯＥ，为了达多ＪＳＯＥ±ｌｍｓ的时标精度 要求，使用ＩＫＩＧ・Ｂ方式进行硬件对时。通过ＰＰＳ或ＩＲＩＧ—Ｂ对合并单元 进行对时。无论是ＩＲＩＧ—Ｂ还是ＰＰＳ方式．都需要铺设对时光缆介质。 这增加了成本和工程敞，这些对时精度，尚不能达到保护装置的对 时要求．保护装置的角度误差！精度要求为不大于３。，折算为时间为 （１／６）ｍｓ，考虑到±误差和可靠系数，对时精度应不大于５０ｕｓ，目前国内 外普遍看好无需专用介质的网络对时方式ＩＥＥＥｌ５８８。其精可以达到±
（４）采样值（ＳＭＶ）组网方案 在智能变电站中广泛使用了电子互感器，电流、电压被就地采 样，合并单元将各单相电压、电流数字｛ｔ｛＝进行合并，然后按照一定 格式传给间隔层ｌＥＤ。合并单元被认为是电子互感器的组成部分，因 此合并单元与电子互感器之问的通信格式没ＪＪ．被标准化，各制造商 使用自己的私彳，格式和通信机制。合并单元对外与间隔层ＩＥＤ通信的 协议被标准化了，目前可遵循的标准４＇】＇ＩＥＣ６００４４・８、ＩＥＣ６１８５０－９－ｌ和 ＩＥＣ６１８５０—９—２。这三种标准各彳ｒ特点，这三种标准在继电保护系统中 的应用及其影响也是需要进一步研究的内容。 （５）ＧＯＯＳＥ组网方案 ＧＯＯＳＥ网络主要用于间隔层ＩＥＤ与过程层智能操作箱之间的信息 传输．以及问隔层ＩＥＤ之间的逻辑闭锁信息传输。在工程实践中有多 中应用模式。ＧＯＯＳＥ网络是智能变电站的重要组成部分，其组网模 式等许多问题都将在本项目中涉及，由于ＧＯＯＳＥ担负了继电保护出 口跳闸和其他重要信息的传送，因此对ＧＯＯＳＥ跳闸等信息可靠性的 ，ｆ，待进一步的实践。 结论：继电保护技术的发展方向为：将传统继电保护技术以合 适方式平移到数字化和智能变电站ＬｆＪ，结合数字化和智能变电站的特 点．在确保可靠性、选择性、灵敏性、速动性等前提下积极探索优化 和集成等新技术、新应用。
万方数据
２．数字化（智能）变电站新技术对继电保护的影响
２．１电子式互感器应用对继电保护的影响 对于线路光纤差动保护要求各侧模拟ｊｌ午必须同步采样，因此必须 研究站问采样同步问题，需要重点研究智能变电站与常规变电站之间 以及智能变电站与智能变电站之间的采样同步问题，以便满足继电保 护原理的工作条件。对于采用６１８５０ ９－２标准，合并单元与保护装置 之间一般经过一级或多级网络交换机，网络的传输延时对采样同步的 也会造成很大影响。 ２．２网络通信技术对继电保护的影响 在智能变电站中，光纤通信网路取代了间隔层装置与过程层一次 智能设备的电缆硬连接以及间隔层装置之间的信息联系。保护、测控 装置信息的采集与命令的发出完全依赖与计算机网络。．计算机网络已 经成为保护、测控装置的重要组成部分。
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继电保护在智能变电站的应用
郭皓杨常青
黑龙江省电力勘察设计研究院１ ５００９０ 摘要：智能变电站是坚强智能电网的重要基础和支撑。由先进、可靠、节能、环保、集成的设备组合而成，以高速网络通信平台为信息传输 基础。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 互动等高级应用功能。而智能变电站的应用也将对继电保护技术产生重大影响。
３．智能变电站继电保护技术
３．１技术原则 国家电网公司企业标准“智能变电站技术导则（报批稿）》基本 技术原则规定：智能变电站的设计及建设应按照ＤＬ／Ｔ１０９２－－道防线 要求，满足ＤＬ／Ｔ７５５＝．级安全稳定标准；满足ＧＢ １４２８５继电保护灵敏 性、选择性、速动性、可靠性的要求：遵守《电力二次系统安全防护 总体方案》。 ３．２技术方案 ＩＥＣ６１８５０标准的正式颁布为数字化变电站的实施铺平了道路，各 厂家得以在标准规定或推荐的方式下推出数字化的继电保护产品，避 免了厂家之间方案和设备出现较大的差异。目前：ＩＥＣ６１８５０－９一ｌ已由 ＩＥＣ正式撤消，在我国的ＩＥＣ６ １８５０—９・１只适宜近期可暂时采用，推荐 使用ＩＥＣ６１８５０－９－２。 （１）网络方式 目前国内各厂家的开关｛走的数字化方面均使用了ＧＯＯＳＥ作为传 输手段，在ＧＯＯＳＥ的传输上均采用了以太网方式，统一性较好。在
４ｕｓ。
智能电网（ｓｍａｒｔ ｇｒｉｄ）也叫知识型电网（ｉｎｔｅｌｌｉｇｒｉｄ）或者现代电网 （ｍｏｄｅｒｎ ｇｒｉｄ）．是自．机融合了信息、数字等多种前沿技术的输配电 系统；其发展目标是建设节能、环保、高效、可靠、稳定的现代化电 网。近期数字化变电站继电保护的实现方案：按照目前的设备、技术 发展水平。数字化变电站二次设备应为三层结构，即智能终端设备、 间隔层设备、站控层设备，网络分为三类，即数据采样（ＳＭＶ）、控 制（ＧＯＯＳＥ）、信息管理（ＭＭＳ）。
关键词：继电保护；智能变电站；智能电网
１．概述
１．１传统电网与继电保护 传统电网自愈能力差、供电可靠性差，对客户的服务简单、信息 单向；系统内部缺乏信息共享，不能构成一个实时的彳，机统一整体，所 以整个电网的智能化程度较低。
１．２智能电网与继电保护
ห้องสมุดไป่ตู้
模拟；Ｉ｝的传输上国内有采用光纤串口和光纤以太网两种方式传输采样 值ＳＭＶ报文，按照ＩＥＣ６１ ８５０标准的推荐，采样值报文传输应该使用” 以太网实现，各厂家应该按照ＩＥＣ６１ ８５０的推荐进行数字化变电站的工 作。 （２）互感器技术 先进互感器目前主要４１＂ＥＣＴ（罗氏线圈）、ＯＣＴ（光电）、ＬＰＣＴ （低功率线圈）三种。ＥＣＴ使用较多，但在供电的可靠性方面有待 提高。特别是就地户外安装的ＣＴ供电模块定期需要更换，并且经 常出现异常的波形。ＬＰＣＴ和常规互感器比较接近，但抗干扰要求 较高以及还需要铺设电缆。因此，总的来说互感器技术还是有待提 高。 （３）对时和同步技术 对时和同步是智能变电站需要考虑的重要技术问题。目前国内外 普遍采用ＧＰＳ时钟源对站内设备进行对时。通过ＳＮＴＰ以网络方式对 变电站层的设备进行对时，ＳＮＴＰ的精度为±１０ｍｓ可以满足变电站层 监控、远动、故障信息子站等设备对时间精度的要求。间隔层ｌＥＤ以 及过程层智能操作箱需要产生ＳＯＥ，为了达多ＪＳＯＥ±ｌｍｓ的时标精度 要求，使用ＩＫＩＧ・Ｂ方式进行硬件对时。通过ＰＰＳ或ＩＲＩＧ—Ｂ对合并单元 进行对时。无论是ＩＲＩＧ—Ｂ还是ＰＰＳ方式．都需要铺设对时光缆介质。 这增加了成本和工程敞，这些对时精度，尚不能达到保护装置的对 时要求．保护装置的角度误差！精度要求为不大于３。，折算为时间为 （１／６）ｍｓ，考虑到±误差和可靠系数，对时精度应不大于５０ｕｓ，目前国内 外普遍看好无需专用介质的网络对时方式ＩＥＥＥｌ５８８。其精可以达到±
（４）采样值（ＳＭＶ）组网方案 在智能变电站中广泛使用了电子互感器，电流、电压被就地采 样，合并单元将各单相电压、电流数字｛ｔ｛＝进行合并，然后按照一定 格式传给间隔层ｌＥＤ。合并单元被认为是电子互感器的组成部分，因 此合并单元与电子互感器之问的通信格式没ＪＪ．被标准化，各制造商 使用自己的私彳，格式和通信机制。合并单元对外与间隔层ＩＥＤ通信的 协议被标准化了，目前可遵循的标准４＇】＇ＩＥＣ６００４４・８、ＩＥＣ６１８５０－９－ｌ和 ＩＥＣ６１８５０—９—２。这三种标准各彳ｒ特点，这三种标准在继电保护系统中 的应用及其影响也是需要进一步研究的内容。 （５）ＧＯＯＳＥ组网方案 ＧＯＯＳＥ网络主要用于间隔层ＩＥＤ与过程层智能操作箱之间的信息 传输．以及问隔层ＩＥＤ之间的逻辑闭锁信息传输。在工程实践中有多 中应用模式。ＧＯＯＳＥ网络是智能变电站的重要组成部分，其组网模 式等许多问题都将在本项目中涉及，由于ＧＯＯＳＥ担负了继电保护出 口跳闸和其他重要信息的传送，因此对ＧＯＯＳＥ跳闸等信息可靠性的 ，ｆ，待进一步的实践。 结论：继电保护技术的发展方向为：将传统继电保护技术以合 适方式平移到数字化和智能变电站ＬｆＪ，结合数字化和智能变电站的特 点．在确保可靠性、选择性、灵敏性、速动性等前提下积极探索优化 和集成等新技术、新应用。
万方数据
２．数字化（智能）变电站新技术对继电保护的影响
２．１电子式互感器应用对继电保护的影响 对于线路光纤差动保护要求各侧模拟ｊｌ午必须同步采样，因此必须 研究站问采样同步问题，需要重点研究智能变电站与常规变电站之间 以及智能变电站与智能变电站之间的采样同步问题，以便满足继电保 护原理的工作条件。对于采用６１８５０ ９－２标准，合并单元与保护装置 之间一般经过一级或多级网络交换机，网络的传输延时对采样同步的 也会造成很大影响。 ２．２网络通信技术对继电保护的影响 在智能变电站中，光纤通信网路取代了间隔层装置与过程层一次 智能设备的电缆硬连接以及间隔层装置之间的信息联系。保护、测控 装置信息的采集与命令的发出完全依赖与计算机网络。．计算机网络已 经成为保护、测控装置的重要组成部分。