第5章智能变电站层次化保护
智能变电站的继电保护措施分析
智能变电站的继电保护措施分析
智能变电站是一种基于智能技术的电力变电站,具有自动化、集成化、智能化的特点。
继电保护是智能变电站中非常重要的一项措施,旨在实时监测和保护变电站设备和系统,
确保电力运行的安全和可靠。
1. 智能继电保护装置:智能变电站采用先进的电力继电保护装置,具有多功能、高
可靠性和高精度的特点,能够实现对不同类型的故障和异常情况进行准确判断和快速处
理。
2. 故障自动定位系统:智能变电站配备故障自动定位系统,通过收集变电站各个设
备的状态信息和故障信号,实现对故障位置的准确定位和快速定位,提高故障检修的效率
和精度。
3. 电力负荷监测与控制系统:智能变电站通过电力负荷监测与控制系统,实时监测
电力负荷的变化和状态,通过对电力负荷的调控和优化,提高电力运行的效率和可靠性。
4. 智能防护控制系统:智能变电站采用智能防护控制系统,通过对变电站设备和系
统的实时监测和评估,对可能出现的危险情况进行预测和预警,并采取相应的措施进行保
护和安全控制。
5. 数据采集和处理系统:智能变电站配备数据采集和处理系统,通过对变电站设备
和系统运行状态的实时监测和数据采集,对电力负荷、电压、电流等重要参数进行分析和
处理,以实现对变电站运行的精细管理和控制。
智能变电站的继电保护措施主要包括智能继电保护装置、故障自动定位系统、电力负
荷监测与控制系统、智能防护控制系统和数据采集和处理系统等。
这些措施能够实现对变
电站设备和系统进行实时监测和保护,确保电力运行的安全和可靠。
智能变电站层次化继电保护配置优化的探讨 王赛
智能变电站层次化继电保护配置优化的探讨王赛摘要:电网互联和新能源接入是我国坚强智能电网建设的重要内容。
全国联网可能引起的稳定水平降低、新能源接入带来的运行方式多样等,对电网安全稳定运行提出了严峻挑战。
继电保护作为电网安全稳定运行的第一道防线,必须适应甚至超前电网的发展需求。
目前,继电保护仍坚持面向电力元件的配置方案,利用元件“本地”信息判断故障,利用设备冗余和上下级保护的时间配合提高继电保护的可靠性,随着电网互联和运行方式的复杂化,继电保护整定配合越来越困难。
与此同时,继电保护缺乏对系统运行情况的“理解”和动作后对电网影响的评估,在传统元件保护各自正确的相继动作下,可能产生连锁跳闸导致整个互联系统崩溃,继电保护与安稳控制的不协调问题凸显。
因此,不仅要加强继电保护自身的可靠性,还应加强继电保护与安全稳定自动装置的优化配置。
关键词:智能;变电站;层次化;继电保护;分析1导言随着我国西电东送、特高压等大规模电网的建设,电网保护系统的协调配合问题日益突出,迫切需要优化整合保护功能,保障电网的安全稳定运行。
现有的继电保护系统以切除故障为目标,故障情况下其选择性要求仅保护本地网络,对保护动作后的电网运行情况不予反映,且保护装置之间缺乏有效的协调,难以实现全局的安全。
同时,后备保护的时限整定遵循阶梯时限原则,为了保证选择性却牺牲了速动性,动作时限可能高达数秒,后备保护相互配合更显困难。
2层次化保护控制系统总体架构2.1系统定义层次化保护控制是指综合应用电网全网数据信息,通过分布、协同的功能配置,实现时间维、空间维和功能维的协调配合,提升继电保护性能和系统安全稳定运行能力的保护控制系统。
就地级面向单个被保护对象,利用被保护对象自身信息独立决策,实现快速、可靠的保护功能。
站域级面向变电站内多个对象,利用相关对象的电压、电流、开关状态、保护启动、动作等信息,集中决策,实现相关对象的保护及控制功能。
广域级面向区域内各个变电站,利用站内综合信息及跨站、跨对象信息,统一判断决策,实现相关保护、安稳控制等功能。
智能化变电站继电保护调试及应用
智能化变电站的主要功能包括数据采集与处理、设备状态监测、故障诊断与预警、控制与调节、信息 交互与共享等。
智能化变电站的优势与应用
优势
智能化变电站具有信息数字化、通信网 络化、信息共享标准化、功能集成化、 运行自动化和设备智能化等优势,能够 提高电力系统的运行效率、稳定性和可 靠性,降低运行成本和维护成本。
动作执行
根据故障判断结果,执行 相应的保护动作,如跳闸 、合闸等。
信号输出
将保护动作结果通过信号 输出接口传送给监控系统 或其他相关设备。
智能化变电站继电保护调试的特点
数字化采集
采用电子式互感器和智能终端等数字化设备,实现对 电网运行状态的实时采集。
网络化传输
利用以太网等通信技术,实现信息在各个设备之间的 网络化传输。
案例三
调试背景
某35kV智能化变电站的继电保护系统在初次投运前需要进行调试,以确保设备正常运 行和电力系统的稳定。
调试内容
对初次投运的继电保护系统进行全面测试,包括保护功能、定值校验、采样值校验等。 同时,对网络通信、数据传输等进行检查和测试。
调试结果
经过调试,该变电站的继电保护系统运行正常,各项功能均满足设计要求,为电力系统 的稳定运行提供了有力保障。
05
智能化变电站继电保护调试技 术的发展趋势
基于大数据的智能化分析技术
数据采集与处理
利用大数据技术对智能化变电站 产生的海量数据进行采集、存储 和处理,实现数据的高效管理和
利用。
故障诊断与预测
通过对历史数据的学习和分析,建 立故障诊断和预测模型,实现对继 电保护设备的智能监控和预警。
优化调试策略
智能运维管理
通过物联网技术实现智能运维管理,包括设备状 态监测、故障预警、预测性维护等功能,提高运 维管理的智能化水平。
智能变电站的继电保护措施分析
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。
智能化变电站的概念及架构
智能化变电站的概念及架构前言在中国,国家电网公司的定义是:以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一的坚强智能化电网。
通过电力流、业务流、信息流的一体化融合,实现多元化电源和不同特征电力用户的灵活接入和方便使用,极大提高电网的资源优化配置能力,大幅提升电网的服务能力,带动电力行业及其他产业的技术升级,满足我国经济社会全面、协调、可持续发展要求涉及到电网发、输、配、售、用的各个环节。
常用称谓是坚强智能电网,统一性、坚强网架、智能化的高度融合。
目录一、智能化变电站的概念 (3)二、智能化变电站的功能特征 (3)三、智能化变电站与数字化变电站的区别 (5)四、智能化变电站架构 (6)1、数字化变电站的集成化 (6)2、智能化变电站综合集成化智能装置及其功能结构 (7)3、综合集成的智能化变电站的架构 (9)五、智能化变电站的关键技术 (10)L、智能化变电站技术体系、技术标准及技术规范研究。
(11)2、智能化一、二次设备智能化集成技术研究。
(11)3、智能化变电站全景信息采集及统一建模技术研究。
(11)4、智能化变电站系统和设备系统模型的自动重构技术研究。
(12)5、基于电力电子的智能化柔性电力设备的研发及其应用技术的研究。
(12)6、间歇性分布式电源接入技术的研究。
(13)7、智能化变电站广域协同控制保护技术研究。
(13)六、五防系统在智能化变电站中应用分析 (13)1、智能化变电站对五防的要求 (14)2、智能化变电站中一体化五防的特点 (14)3、网络化五防 (15)1)、智能化变电站间隔层五防的GOOSE机制分析 (15)2)、实现间隔层五防的方式 (15)3)、实现间隔层五防GOOSE机制的优点 (16)4)、智能化变电站间隔层五防影响 (16)一、智能化变电站的概念智能化变电站是数字化变电站的升级和发展,在数字化变电站的基础上,结合智能电网的需求,对变电站自动化技术进行充实以实现变电站智能化功能。
智能变电站继电保护中过程层和变电站层继电保护研究
i s t o t a k e t h e d i s t i r b u t i o n p r o t e c t i o n c o mp o n e n t s , t h r o u g h t h e s e p a r a t e t r a n s mi s s i o n me d i u m t o r e li a z e t h e i n f o m a r t i o n t r a n s mi s s i o n; t h e
l a t t e r f o r v a i r a b l e p o we r p l a n t c o mp o n e n t s c e n t r a l i z e d b a c k u p p r o t e c t i o n, t a k e i s o n l i n e r e a l —t i me t u n i n g t e c h n i q u e .
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
于继 电保护 方面 的技 术层 出不 穷 , 然 而 至今 为止 有 关 系统 结 构 的探 究相对 较少 。无 论 是 智 能变 电站 还是 一 般 变 电站 , 其 系统结 构是类 似 的 , 事 实证 明这 种 系统 结构 可 以有 效保 障变 电站工 作 的安全性 和 可靠 性 , 也保 障 了 目 前 各 种 电力设 备 的 整 体连 贯 。总 的来 讲 , 相 对一般 变 电站 , 新智 能变 电 站采用 光 缆 作为 传输 载体 , 而 基 于 编码 技术 的光 信号 取 代 了 以前 的 电 信号 , 保 障 了取 样 的实 时有效 性和信 息反 馈 的及 时性 。 除此之 外 , 保护 配置 方面 延续 了一般 继 电保护 的优 势 , 针 对 所有 电力 部 件 设 置 了 快速 跳 闸 、 各 阶段 辅 助 的 后备 保 护 。 然 而现 在关 于这部 分 的保 护设 置 , 尚未 彻底 结 合 智 能 变 电站
试析智能变电站继电保护配置
试析智能变电站继电保护配置国家智能电网的逐步建立,给智能变电站的继电保护配置提供了发展的机遇和挑战。
传统的继电保护配置已经无法适应国家电网的高效、安全、稳定的运行,继电保护配置必须适时作出调整,加快继电保护配置的智能化进程。
继电保护配置由过程层和变电站层组成,这两层分别从不同方面进行保护,能够充分满足智能变电站的灵敏性、选择性、可靠性和速动性。
因此,必须加强智能变电站的继电保护配置的研究,从过程层和变电站层实现继电保护配置的智能化,提高继电保护配置的保护水平。
1 变电站的继电保护配置智能变电站的继电保护配置主要是由过程层和变电站层组成,过程层的主要目的是配置继电保护中的一次设备。
一次设备也就是我们通常说的智能设备,一般情况下安装在设备的内部。
在一次设备的周围一般选择安装需要进行维护和检修的设备,如:退役设备、合并器和测控设备等。
变电站中的继电保护配置主要是通过全站传输采样值,但这种传输方式不同于分布式的数据传输。
继电保护不会因为跳闸和采样问题造成通信链路不可靠,并且在继电保护过程中消耗的网络数据信息非常小。
变电站层的继电保护配置主要是通过利用自适应技术和在线实时整定技术,采用后备保护的方式,实现广域保护。
2 过程层的继电保护分析2.1 过程层的线路保护配置线路保护分为了两个方面:一方面是交流线路保护,交流线路保护在远距离保护下,往往比较容易受到高电阻接地影响,在系统振荡的情况下比较容易发生短路,除此之外,受电气量范围以及跨线故障等因素的影响,在双回线架设中,交流线路的故障测距误差较大;另一方面是直流线路保护,虽然直流线路受到主保护的行波保护,但是仍然受到行波信号不确定影响。
过程层的线路保护的主保护是纵联差动保护或者是纵联距离保护,线路保护在集中式的保护设备之中放置后备保护。
在单断路器线路中,线路保护利用光纤通信口进行通信,通过这种运行方式来体现纵联保护的功能。
在纵联差动保护中,一般情况下,不需要引入电压量,但是在一些比较特定的运行方式下,需要引入电压量。
智能变电站
•
控室内。
•
优点:有利于观察信号,方便调试,结构简单,价格相对较低。
•
缺点:耗费大量的二次电缆,容易产生数据传输瓶颈问题,其可扩性
•
及维护性较差。
• (2)分布式自动化系统硬件结构,如图8-23所示
•
分散分布式就是将变电所分为两个层次,即变电站层和间隔层。分
•
散分布式布置是以间隔为单元划分的,每一个间隔的测量、信号、
• 图8-24变电所自动化的软件系统框图
8.8.2智能变电站 • 智能变电站(smart substation)采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,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。 • 1.智能变电站的主要技术特征 • 智能变电站的主要技术特征体现在: • (1)一次设备智能化 • (2)二次设备网络化 • (3) 通信规约标准化 • (4)运行管理自动化 • 2.智能变电站的功能 • 顺序控制功能 • ②设备状态可视化功能 • ③设备状态在线监测功能 • ④设备状态检修功能 • ⑤智能告警及分析决策功能
• ⑥故障信息综合分析决策功能
• ⑦经济运行与优化控制功能
• ⑧站域控制功能
• ⑨站域保护功能
• 3.智能变电站的结构
• 智能变电站采用三层设备两层网络结构,简称“三层两 网”。“三层”是指站控层、间隔层、过程层三层设备, “两网”是指站控层网络,过程层网络构成的分层、分布、 开放式网络。其结构如图8-25所示。
• (2)微机保护功能
• 在变电站自动化系统中,微机保护应保持与通信、测量的独立性,即通信与测量方面的 故障不影响保护正常工作。微机保护还要求其CPU及电源均保持独立。微机保护子系统 还综合了部分自动装置的功能,如综合重合闸和低频减载功能。这种综合是为了提高保 护性能,减少变电站的电缆数量。
智能变电站继电保护及自动化系统分析
智能变电站继电保护及自动化系统分析智能变电站继电保护及自动化系统是现代电力系统中的重要组成部分,其作用是保护变电站和电力设备免受故障的影响,并实现变电站的自动化控制和管理。
智能变电站继电保护系统主要用于快速、准确地检测变电站中的故障,并进行相应的保护动作。
该系统通常由保护继电器、采样装置、信号处理单元等部分组成。
保护继电器是系统的核心部件,其根据电力设备的电流、电压等参数进行监测,并在故障发生时发出保护动作信号。
采样装置负责采集电力设备的电流、电压等参数,并将其传输给保护继电器进行处理。
信号处理单元负责处理采集到的电流、电压等参数,计算出相应的保护动作参数,并向保护继电器发送对应的保护动作信号。
智能变电站自动化系统主要用于实现变电站的自动化控制和管理。
该系统通常由远动装置、自动化控制装置、监控系统等部分组成。
远动装置可实现对变电站内部设备的控制和操作,例如刀闸的合闸、分闸等。
自动化控制装置可以根据电力系统的运行状态自动调整变电站的运行参数,以提高电网的稳定性和经济性。
监控系统可以监测和显示变电站和电力设备的工作状态,并提供实时的故障信息和报警。
智能变电站继电保护及自动化系统的优点主要包括以下几个方面:第一,系统具有高可靠性和准确性,能够在故障发生时快速、准确地进行保护动作。
第二,系统具有高智能化水平,能够根据电力设备的运行状况自动调整保护参数和运行参数。
系统具有高灵活性,可以根据电力系统的要求进行多种操作模式的切换。
第四,系统具有高安全性,能够对电力设备进行全面的监测和保护,减少故障对设备和人员的影响。
智能变电站继电保护及自动化系统在电力系统中起着重要的作用,能够有效地保护电力设备的安全运行,并提高电力系统的可靠性和经济性。
随着技术的不断发展和创新,相信智能变电站继电保护及自动化系统将在未来实现更多的功能和应用。
智能变电站的继电保护措施分析
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。
智能变电站的继电保护措施分析
智能变电站的继电保护措施分析智能变电站是一种基于现代先进控制与通信技术的新型电力系统,其具有高效、可靠、灵活等优点。
继电保护措施是智能变电站的重要组成部分,它可以在电网发生异常时对电力设备进行快速保护,避免事故扩大,保证系统的安全稳定运行。
1.多层次继电保护体系智能变电站采用多层次继电保护,包括主保护、备用保护、局部保护等各个层次。
主保护是基础保护,一般采用距离保护等,当发生严重故障时起主导作用,使故障部位迅速脱离电网。
备用保护避免主保护失效,一般采用电流差动保护、母线保护等,当主保护失效时,备用保护会立即起作用。
局部保护一般用于发电机、变压器等特定电力设备,以维护设备本身的安全。
2.数字化、集成化继电保护系统智能变电站的继电保护系统采用数字化技术,实现继电保护信息的采集、传输、处理、控制与管理等多个环节的自动化,并将这些信息与企业级应用系统集成,形成一个完整的数字化、集成化继电保护体系。
这种集成化的继电保护系统便于管理和操作,不仅提高了保护系统的灵活性,还可以实现对大规模电网的实时监测、分析和控制。
3.智能化保护智能变电站的继电保护采用智能化技术,可以对电力故障进行实时监测、预测和诊断,实现对电网的实时控制和精准保护。
智能化继电保护同时可以实现对负荷、电网状态等多个因素的实时控制,通过发出相关的控制信号,对电网进行动态调节。
这种智能化的保护技术不仅能提高电网的安全稳定性,还可以节约电力资源,提高电网的经济性和可靠性。
总之,智能变电站采用多层次继电保护体系、数字化、集成化继电保护系统以及智能化保护技术,既提高了电力设备和电网的安全稳定性,又提高了电网的可靠性和经济性,对电力系统的现代化和智能化发展起到了重要的推动作用。
智能变电站关键技术
智能变电站关键技术摘要:为应对智能变电站二次设备分散化配置、集成度低、协调性差的问题,新一代智能变电站技术应运而生。
下文详细介绍了新一代智能变电站预制舱、层次化保护的工作原理、功能配置、技术优势等关键技术,为进一步开展新一代智能变电站二次关键技术研究与实证应用提供了参考关键词:新一代智能变电站;层次化保护1 新一代智能变电站系统结构新一代智能变电站不再拘泥于单一变电站范围,通过广域层和站域层两层结构配置,实现广域信息的统一采集和完全共享,为广域范围的智能保护和控制奠定基础。
站域层涵盖整个变电站,在现有智能变电站的“三层两网”结构基础上,新一代智能变电站新增了“两层一网”的分层分布式结构。
“两层”指就地层智能设备和站控层设备;“一网”指就地层和站控层通信网。
就地层智能设备采用测量、保护等智能组件与一次设备高度融合的智能化一次设备,打破一二次技术壁垒,有效降低设备维护工作量。
站控层采样共网共端口技术,有效减少设备端口数量,提高经济性。
通信网采用一体化高速以太网,实现数据、信息的快速交互,为变电站智能控制、状态检修等提供物理基础。
广域层面向区域电网,利用多个变电站综合信息,统一判定决策,实现相关保护和控制功能。
广域信息的统一采集和完全共享,改变了继电保护等二次系统的配置方式,为层次化保护系统奠定技术基础。
2 新一代智能变电站二次关键技术2.1 预制舱式二次设备预制舱是指在工厂内完成箱体制作、相关配线、二次设备安装调试等工作,并作为一个整体运送至施工现场,在现场与一次设备、土建直接对接,以便于多种方式装卸、运输和设备运行维护的标准工作间。
2.1.1 预制舱组成预制舱由预制舱舱体、二次设备模块、二次设备屏柜(机架)和舱体辅助设施组成,采用标准集装箱式构造。
预制舱舱体包括舱体框架、照明设备及开关(正常照明和应急照明)、舱体配电系统、电源插座、有线电话、折叠桌等设备舱体辅助设施包括安全防护及视频监控措施、通讯设施、辅助功能设备、采暖通风设备、消防安全设备等。
新一代智能变电站层次化保护技术介绍增
基于本地信息,优化间隔功能,减少中间环节,提 高可靠性,增强监测信息量,方便现场运维工作。
State Grid Corporation Of China. All rights reserved.@2014
11
二、就地级保护
信息交互
State Grid Corporation Of China. All rights reserved.@2014
7
层次化保护控制体系架构 就地级保护 站域保护控制 广域保护控制 在线监测及预警 检测 附:二次系统技术要求
State Grid Corporation Of China. All rights reserved.@2014
8
二、就地级保护
实现方式
面向对象的保护就地布置,现阶段可采用预制 仓/智能组件柜等方式,逐步实现无防护安装的二次 设备,降低成本:
技术优点
充分利用信息共享优势,完成全站备自投、低周低压减载、 主变过载连切等功能;
过程层
GOOSE
非电量保护动作反馈 信息
开关控制器
直跳
GOOSE
保护跳闸指令(含自 动重合闸)
State Grid Corporation Of China. All rights reserved.@2014
14
二、就地级保护
信息交互
42/42’ 继电保护装置 43 继电保护装置 44 继电保护装置
构成以就地保护为基础、站域与广域保护协同的多维度层次化
继电保护系统
State Grid Corporation Of China. All rights reserved.@2014
6
一、层次化保护控制体系架构
基于电流差动原理的智能变电站层次化保护策略研究
基于电流差动原理的智能变电站层次化保护策略研究金恩淑;马仲涛;陈亚潇;吴颖;赵宇【期刊名称】《东北电力大学学报》【年(卷),期】2015(000)003【摘要】为解决传统变电站后备保护方面存在的问题,利用智能变电站信息共享的优势,提出了适用于智能变电站的基于电流差动原理的后备保护新方案。
该方案以变电站及所有出线为保护对象,划分了三层不同特性的保护区,根据其处于制动状态或者差动状态来实现故障定位,对其包含线路差动区的广域层电流差动保护进行了改进,使其不受电容电流影响而误动,并利用共享信息构成变电站内部元件集成保护层,准确定位故障元件。
利用PSCAD软件构建了典型变电站仿真模型,对不同运行情况进行了全面仿真,验证了该方案的正确性。
【总页数】6页(P12-17)【作者】金恩淑;马仲涛;陈亚潇;吴颖;赵宇【作者单位】东北电力大学电气工程学院,吉林吉林132012;东北电力大学电气工程学院,吉林吉林132012;山东省聊城市供电公司,山东聊城252000;国网江西省电力公司检修分公司;山东省聊城市供电公司,山东聊城252000【正文语种】中文【中图分类】TM77【相关文献】1.一种基于电流差动原理的变电站后备保护 [J], 芦琳娜2.基于IEC61850的智能变电站电流差动保护通信机制 [J], 崔以刚;崔中星3.基于电流幅值比的有源配电网自适应差动保护原理 [J], 高岩;李永丽;陈晓龙;赵自刚;王强;任江波4.基于幅值差动原理的低压配电网剩余电流保护方法 [J], 周超群;陈先凯;孙荣可;于乔;李晓悦;薛永端5.基于整形变换降容的电流差动保护原理与实现 [J], 李振兴;望周丽;刘颖彤;佘双喜;谭超;翁汉琍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
智能变电站继电保护配置的分析
智能变电站继电保护配置的分析摘要:环境污染的影响越来越大,这使得人们不得不重视环境保护。
在这种形势下,低碳经济已成为改善环境的一种新的发展理念。
低碳、环保、安全可靠的智能变电站已成为变电站的发展趋势。
通过网络通信、新型数字传输和信息共享机制,实现了变电站的智能化,大大提高了运行效率,实现了测量、控制和保护的自动化,使变电站运行处于全天候自动控制状态根据实际情况,系统可以实时调整。
关键词:智能变电站;继电保护配置;分析导言随着现代经济的不断发展,人们对电能的需求越来越大,智能变电站也越来越大。
为了充分满足人们生产和生活的需要,有必要对智能电网配置继电保护。
针对我国500kv智能变电站继电保护的不断完善,设计了一种新型的继电保护配置方案。
对500kv智能变电站继电保护配置进行了分析和介绍。
1智能变电站继电保护配置概述1.1继电保护配置的基本组成继电保护配置主要由软件和硬件组成。
软件部分为计算机程序,根据保护原理和功能要求对硬件进行控制。
可执行操作主要包括数据采集、数字运算和逻辑判断、外部信息交换和动作指令执行。
硬件部分主要包括数字电路和模拟电路,硬件主要用于建立一个与微机保护外部系统联系和支持软件运行的平台。
继电保护的硬件配置主要包括以下几个部分:数字核心部件、模拟量输入接口部件、开关量输入接口部件、外部通信接口部件和人机对话接口部件。
1.2智能变电站继电保护配置一般来说,在电网系统中,继电保护配置主要根据智能变电站不同的继电保护配置层次进行分析,主要包括过程层继电保护和变电站级继电保护。
智能变电站过程层继电保护配置为一次设备独立主保护配置。
在继电保护过程中,根据智能变电站过程层一次设备的状态,过程层继电保护配置可分为两类在电网系统中,如果智能变电站工艺层的一次设备本身就是智能设备的保护装置,那么变电站一次设备保护配置的安装位置就在智能变电站设备内部;如果将旧设备改造成变电所一次设备,此时一次设备本身不再是保护装置,设备的主保护配置、合路器和测控功能都安装在一次设备附近,以便于顺利运行智能变电站设备的后期维护。
新一代智能变电站层次化保护系统_宋璇坤
智能变电站专栏电力建设第34卷第7期2013年7月24 Electric Power Construction Vol.34,No.7,Jul.,2013基金项目:国家电网公司科技项目(新一代智能变电站设计关键技术研究)新一代智能变电站层次化保护系统宋璇坤1,李颖超2,李军1,肖智宏1,刘颖1,闫培丽1(1.国网北京经济技术研究院,北京市100052;2.北京交通大学,北京市100044)摘 要:坚强智能电网建设要求继电保护提高自身性能的同时,也需要加强与安稳控制的优化协调。
提出面向区域电网安全稳定的层次化保护控制系统的概念,该系统在传统保护配置的基础上,设置基于信息共享的站域保护控制和广域保护控制。
介绍了层次化保护控制系统的架构及功能配置,对比分析了其与现有保护、广域保护的性能,给出应用功能示例。
研究结果表明,所提出的层次化保护控制系统可作为今后智能变电站建设的应用方案推广实施。
关键词:智能电网;智能变电站;层次化保护控制;站域保护;广域保护控制Hierarchical Protection &Control System forNew Generation Smart SubstationSONG Xuankun1,LI Yingchao2,LI Jun1,XIAO Zhihong1,LIU Ying1,YAN Peili 1(1.State Power Economic Research Institute,Beijing 100052,China;2.Beijing Jiaotong University,Beijing 100044,China)ABSTRACT:A strong smart grid requires relay protection not only to improve its performance,but enhance theoptimization and coordination with stability control system as well.A new concept of hierarchical protection &controlsystem oriented to regional grid security and stability was proposed.On the basis of conventional protectionconfiguration,the substation-area protection &control unit and wide-area protection &control unit based oninformation sharing were set up.Then,the framework and function deployment of hierarchical protection &controlsystem,as well as its application examples were introduced.Through the comparison with the existed protectionscheme and wide-area protection scheme,its performance was also analyzed.The results have shown that theproposed hierarchical protection &control system can be promoted and applied in smart substation construction asapplication scheme.KEYWORDS:smart grid;smart substation;hierarchical protect &control;substation-area protection;wide-areaprotection &control中图分类号:TM 63 文献标志码:A 文章编号:1000-7229(2013)07-0024-06DOI:10.3969/j.issn.1000-7229.2013.07.0050 引 言电网互联和新能源接入是我国坚强智能电网建设的重要内容。
智能变电站层次化继电保护配置优化的探讨
智能变电站层次化继电保护配置优化的探讨摘要:在新一代智能变电站试点建设过程中,提出了层次化继电保护系统,把原有的继电保护划分为就地级保护,增加了站域级、广域级保护控制系统,站域保护集成了部分安全自动装置的功能;并对单套保护做了冗余配置,但就地级保护还是按照原有的配置方式。
本文分析了智能变电站层次化继电保护配置优化措施。
关键词:智能变电站;层次化继电保护;一次设备建模;自动整定;协同目前对于层次化继电保护的研究和应用,主要集中在站域后备保护原理方面,对于就地保护功能配置的优化以及运维的便捷提及较少;同时当站域后备保护的范围扩大后,如何保证其可靠性也是难题之一。
1 现有配置的一些不足1.1后备保护逐级配合线路保护和变压器保护均配置了相邻设备的远后备保护以及作为系统稳定安全的系统级后备保护,这就需要在时间上与邻线或下级设备的后备保护进行配合,尤其对于变压器后备保护涉及的下级设备较多,又作为整个变电站主要的后备保护,造成变压器后备保护配置复杂,在多侧电源的情况下难以整定,甚至出现近后备动作时间大于设备热稳时间,对设备安全运行造成较大的风险。
1.2就地保护间横向耦合由于母线上各间隔的失灵保护通常都配置在母线保护中,也就使得母线保护和各间隔线路保护、变压器保护之间需要相对复杂的联闭锁信号,在实际运维中,这也是智能变电站就地保护虚端子配置复杂以及保护设备检修时安全措施不便的原因之一。
1.3后备保护决策依据不足对于线路保护、变压器保护配置的后备保护范围远大于主保护范围,但受制于保护安装处的测量信息,无法感知系统实际的运行方式及相邻设备电气特征,因此也难以保证在不同运行方式下准确动作。
2 层次化继电保护的优化配置方案2.1保护功能的优化分布原则根据保护范围、是否需要相互配合、综合决策信息来源等因素将就地保护中原有的主保护、后备保护功能在层次化继电保护系统中进行重新组态。
2.1.1就地保护就地保护配置被保护对象的主保护、近后备保护及设备安全的后备保护,尽可能避免就地保护之间的横向连接;在保护功能上就地保护不涉及与相邻设备后备保护在时间或者空间上的配合。
智能变电站层次化继电保护配置优化的探讨 张冬梅 写乾坤
智能变电站层次化继电保护配置优化的探讨张冬梅写乾坤摘要:随着我国社会发展的进步,各行业及日常生活对于电力的需求也在不断增长,面对这种情况,就必然要对传统变电站进行改变,利用先进科学技术来建设更稳定、更智能的变电站,这样不仅能够减少管理人员的数量,也能有效提高供电安全性,从而促进我国电力事业发展。
而随着智能电网普及和大量智能变电站投入使用,智能变电站在继电保护方面也就有着更高的技术要求,但是现实情况是,继电保护方面依然存在诸多不足,必须及时采取完善措施,以保证电力运行的安全。
关键词:智能变电站;层次化;继电保护配置优化1智能变电站继电保护技术1.1线路继电保护线路继电保护在智能变电站继电保护内具有重要作用。
线路继电保护过程中,能够对智能变电站运行状态进行实时性监控,了解智能变电站实际情况情况,一旦智能变电站出现故障,线路继电保护可以采取相对应解决措施,对智能变电站故障进行防治。
在条件允许情况下,还可以在智能变电站线路上安装测控装置,测控装置主要作用就是对智能变电站运行状态进行检测,测控装置会将所测控到的结果传输到网络体系内,继电保护就可以按照测控装置所检测到的结果,对智能变电站下达针对性继电保护指令。
1.2变压器继电保护变压器继电保护在智能变电站内,承担着过程保护职责。
在变压器继电保护装置内,在后备部分安装中可以采取集中安装模式,进而充分发挥出变压器继电保护在智能变电站内保护作用。
变压器继电保护在运行时,核心模块为非电量保护,非电量保护模式需要与电缆相互连接,同时与继电保护装置相连接。
变压器在运行过程中一旦遭受到不良因素影响,非电量保护模块就会进入到跳闸状态下,传输跳闸指令,能够有效缓解智能变电站在不良因素干扰下所需要承受的压力,保证变压器能够安全稳定运行。
1.3母联继电保护母联继电保护与线路继电保护较为相似,但是母线继电保护由于母线分段性能原因,母联继电保护性质更加简单,在智能变电站继电保护内具有重要作用。
基于智能电网的层次化保护研究
基于智能电网的层次化保护研究【摘要】计算机网络技术、互联网技术、高级测量技术以及数字信号处理技术的日益完善,使智能变电站得到快速的发展,这给继电保护带来了发展机遇。
本文分别从继电保护组织形态以展开讨论,研究智能电网环境下层次化保护的发展状况。
基于通信网络信息的共享,构建了以广域保护、集中保护以及就地化保护为系统的层次化保护。
提高了继电保护的可靠性,在工程实践中具有探索性的指导意义。
【关键词】智能电网;继电保护;层次化保护0.引言目前,智能电网尚处于发展的初级阶段,研究深度还停留在二次系统数字化、规范化所面临的相关技术问题层面,其构建模式大部分仍旧采用传统方式,其保护、自动控制以及计量等装置,几乎均是功能单一、互相独立的系统,这些系统存在硬件配置重复、运维工作量大、信息孤立等缺点,不能充分发挥智能电网的优势。
同时,我国的电网规模不断扩大,大区域联网的加快对电力系统安全稳定运行提出了更高的要求,大规模、远距离的输电的增加、互联系统之间的弱联系使得电网变得越来越脆弱。
传统的保护已经不能适应系统发展的需求,很多情况下还是造成系统崩溃的助力。
因此,适应于智能电网新环境的继电保护组织形态亟待开发。
为此,本文从继电保护组织形态展开讨论研究适应智能电网新环境的继电保护新形态。
电力系统本质是一个广域系统,系统中各个电气量之间相互联系,这从根本上决定了电力系统继电保护应该是一个全局问题,本文从全局的角度出发,提出层次化保护——从全局出发的广域后备保护、从全站出发的集中后备保护以及就地化主保护三个层次,讨论了各个层次保护的范围、原理。
以提升继电保护的可靠性,充分发挥智能变电站二次系统数字化和信息共享的优势,改善智能化二次系统。
1.层次化保护的概念层次化保护就是在整个电网范围内,依据电网结构从外向内依次划分保护范围,分别配以不同的保护办法,并借助计算机、网络传输、广域测量以及动态分析等技术对所需保护信息进行采集处理,实现实时可靠的系统保护。
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协同互动等
5.1 概述-智能变电站的概念
5.1 概述-智能变电站的特征
1、一次设备智能化
采用标准的信息接口,实现融状态监测、测控保护、信息通信
等技术于一体的智能化一次设备,可满足整个智能电网电力流、信
息流、业务流一体化的需求。
2、全站信息数字化
间维度和功能维度的协调配合,提升电网继电保护性
能和系统安全稳定运行能力的保护控制系统。 就地级保护、站域级保护控制、广域级保护控制 三个层次组成。
5.2 层次化保护与控制体系
5.2 层次化保护与控制体系-就地级保护
面向单个被保护对象,利用被保护对象自身信息独
立决策,实现可靠、快速地切除故障;
保护按间隔独立分散配置,采用直采直跳,结合
冗余和优化,完成并提升变电站层面的安全自动控制功
能。 对 110kV 及以下电压等级没有配置双重化的保护系 统,可做集中冗余保护,同时可实现全站备用电源自动 投入、低频减载、断路器失灵等安全自动控制功能。
5.2 层次化保护与控制体系-站域保护控制
可采用网络采样、网络跳闸方式,接入变电站过程
层SV与GOOSE网;
电子式互感器应用
数字化
断路器智能接口技术应用
智能 变电站 高速工业通信网络技术发展 IEC61850标准的颁布和实施 一次设备智能化及高级应用要求
网络化 标准化
5.1 概述-智能变电站的概念
智能设备:先进、可靠、集成、低碳、环保
基本要求:全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化
基本功能:自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测
第5章 智能变电站层次化保护
主要内容
5.1 概述
5.2 层次化保护与控制体系
5.1 概述-智能电网
5.1 概述-智能电网的内涵
5.1 概述-智能电网的内涵
5.1 概述-智能变电站的概念
采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,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。
可兼做广域保护子站;
应支持二次设备状态监测和智能诊断功能。
5.2 层次化保护与控制体系-广域保护控制
面向多个变电站,利用各站的综合信息,统一判
别决策,实现相关保护及安稳控制功能。
(1)安全稳定控制问题;
(2)继电保护与安全稳定控制的协调; (3)现有保护系统的补充优化; (4)保护定值优化。
5.2 层次化保护与控制体系-信息交换
并经站域保护控制系统下达指令;站域级保护控制采
广域级保护控制采集站域级保护控制、测量信息,
集就地级保护信息,不经就地级保护,直接下达控制
指令。
部分广域保护控制系统子站,也可能直接连接到
SV、GOOSE网络,而不经站域保护控制装置转接。
就地级保护功能实现不依赖站域、广域保护控制
系统,但会有必要的信息交换
GOOSE网络实现联闭锁功能; 保护宜靠近被保护设备安装,实现保护装置的就地 化安置; 可适当优化集成,但不能牺牲保护装置的可靠性;
保护装置应支持二次设备状态监测和智能诊断功能。
5.2 层次化保护与控制体系-站域保护控制
面向变电站,利用站内多个对象的电气量、开关量
和就地级保护设备状态等信息,集中决策,实现保护的
5.1 概述-智能变电站的优势
1、简化二次接线;
2、提升测量精度;
3、提高信息传输的可靠性;
4、可采用电子式互感器;
5、一、二次设备之间无电联系;
6、各种功能共享统一的信息平台;
7、减小变电站集控室面积。
5.2 层次化保护与控制体系-定义
层次化保护控制系统是指综合应用电网全网数据信
息,通过分布、协同的功能配置,实现时间维度、空
断路器和变压器通过智能组件提供统一的对外信息接口,实现 一、二次设备双向通信功能,使全站信息采集、传输、处理、输出 过程完全数字化。
5.1 概述-智能变电站的特征
3、信息共享标准化Fra bibliotek基于 IEC61850 标准的统一标准化信息模型实现了站内外信息
共享。
4、高级应用互动化
实现各种站内外高级应用系统相关对象间的互动,满足智能 电网互动化的要求,实现变电站与控制中心之间、变电站与变电 站之间、变电站与用户之间和变电站与其他应用需求之间的互联 、互通和互动。
5.2 层次化保护与控制体系
保证了就地保护的独立性和可靠性; 充分利用可共享的数据信息和网络通信技术,从 整体或区域电网的角度同时实现继电保护和自动控制
的功能,使继电保护和自动控制装置的动作相互配合;
加强对故障后系统不稳定状态的控制,是确保大
型互联电网安全性和稳定性的有效手段。