智能变电站继电保护二次安措标准化的研究

智能变电站继电保护二次安措标准化的研究

发表时间：2017-10-17T17:29:55.373Z 来源：《电力设备》2017年第16期作者：马静[导读] 摘要：本文首先分析了智能站数字化保护与常规微机保护比较，然后分析了智能变电站继电保护二次安全措施的实施情况，最后分析了相应的智能变电站继电保护的二次安措的标准化的措施。（山西省电力公司临汾供电公司）摘要：本文首先分析了智能站数字化保护与常规微机保护比较，然后分析了智能变电站继电保护二次安全措施的实施情况，最后分析了相应的智能变电站继电保护的二次安措的标准化的措施。关键词：智能；变电站；标准化；措施智能变电站技术代表了未来变电站自动化技术的发展方向。作为衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键,智能变电站是智能电网中变换电压、接受和分配电能、控制电力流向和调整电压的重要电力设施,是智能电网“电力流、信息流、业务流”三

流汇集的焦点,它对建设坚强智能电网具有极为重要的作用。根据国家电网公司智能电网建设的整体部署,十二五期间,国家电网公司将全面推进智能电网建设。各网省公司积极开展智能变电站的实践,积累了大量成功经验,有力地推动了这一新技术在我国电网的发展和推广。目前智能变电站技术的实践主要集中在技术层面,主要关注新设备和新标准的应用,而对于与之相适应的变电站二次专业的运维组织模式研究很少。在众多二次专业中,以继电保护对安全性、可靠性要求最高,因此研究和制定与智能变电站继电保护技术相适应的二次安全措施实施规范显得十分必要和迫切。

一、智能站数字化保护与常规微机保护比较智能变电站采用“三层两网”的结构体系,分别为站控层、间隔层和过程层,站控层与间隔层之间为站控层网络,间隔层与过程层之间为过程层网络。常规变电站继电保护采用以装置为中心的组态模式,而智能变电站则基于过程层网络实现了跨间隔信息共享,因此其继电保护采用以保护功能模块化为理念的灵活组态形式,其保护实现形式不再依赖于装置而是取决于保护需求与网络性能。（一）保护装置的组成结构 1、常规微机保护装置通常采用模块化设计,主要是由模拟量输入接口、A/D转换、保护逻辑处理、开关量输入输出接口、人机对话五大模块组成,如图1所示。一次设备采集模拟量、开关量,通过二次电缆传输到保护装置,保护装置对各种采集数据进行逻辑计算,满足动作条件,则出口动作于相应断路器。保护装置对一次设备的控制信号、保护装置间的联闭锁信息通过二次电缆传输实现。

2、智能变电站数字化保护由合并单元、保护装置、智能终端三大模块组成。合并单元负责全站电流、电压模拟量的采集。合并单元的运用实现了全站模拟量信息的集中采集,不同的保护、测控及其他装置所需的电流、电压数据均来自于合并单元。保护装置仅负责保护动作的逻辑运算处理。智能终端作为一、二次设备的接口,实现了整间隔内断路器、隔离开关等一次设备的控制及状态信息的采集。保护装置与合并单元、智能终端的连接采用“直采直跳”方式,保护装置之间的联闭锁信息、失灵启动等信息采用GOOSE网络传输方式。（二）二次回路的设计 1、常规微机保护屏柜的端子排是保护装置与外部一、二次设备之间的接口,二次设备厂家根据用户或设计院的要求将保护装置背板插件端子引至屏柜端子排,保护装置通过二次电缆与其他一、二次设备构成各种复杂的二次回路,同时各保护屏柜之间的联系也通过端子排之间的二次电缆实现。

2、智能变电站中采用光纤或网络取代了传统的二次电缆,过程层网络实现了二次回路的功能。过程层网络分为SV网和GOOSE网,SV网传输交流采样值信息,GOOSE网传输各种各样的开关量信息。利用过程层网络技术,复杂的二次回路的连接变成了网络通信连接。设备厂家根据用户需要提供装置的GOOSE输入输出端子定义,设计单位根据该定义设计二次接线虚端子图,系统集成商(综自厂家)通过GOOSE组态工具和设计单位的设计文件,组态形成变电站系统配置描述文件(SCD文件),各二次设备厂家使用装置配置工具和全站统一的系统配置描述文件(SCD文件),提取GOOSE网络收发的配置信息并下装至各具体装置。

三、智能变电站继电保护二次安全措施的实施情况通过将常规变电站的继电保护二次安全措施与智能变电站的相关措施进行对比,我们可以发现,对二次回路中建设设备与运行设备之间的联系进行中断处理,是二次安全措施的本质因素,这就让带电检修和停电检修成为了常规变电站在运转过程中经常遇到的问题。在智能变电站中,光缆技术在电缆接线中得到了应用。以GOOSE、SMV、MMS网络为主传输方式的应用,给变电站二次回路的组成方式带来了一定的变化。从智能变电站的设备检修问题来看,单间隔设备不停电装置检修措施、单间隔设备停电检修和多间隔设备不停电检修措施成为了智能变电站检修过程中的常用措施。在对这一问题进行探究的过程中,我们主要以单间隔设备不停电装置检修措施为例进行探究。单间隔设备的不停电装置检修措施是对智能变电站进行设备检修的一种有效措施。这是一种在一次设备无需停电的状况下就可以进行检修的措施。但是在合并单元的检修过程中,检修人员需要要对采样数据装置的运行情况进行检查,只有在这一装置处于“退出运行”的状态下,检修人员才能进行设备的检修工作。这样,二次安全措施的的应用就涉及到了以下的过程中。首先,在对合并单元进行检修的过程中,检修人员需要投入相关合并单元的“投检修态”压板,第二,在合并单元的消缺环节中,基于GOOSE技术的跳闸出口软压板、重合闸出口发送软压板和启动失灵发送软压板也是我们不可忽视的因素。在合并单元出现一些特殊情况的条件下,我们还需要通过退出对应智能终端的硬压板的方式,保障合并单元的有效运转。在处理线路保护装置消缺问题的过程中,投入线路保护“投检状态”压板,退出跳闸出口,重合闸出口、启动失灵问题的线路保护软压板和退出对应母线保护的相关软压板,是检修人员需要注意的问题。针对二次安全措施中硬件断开点相对缺乏的问题,在完成线路保护处理工作以后,检修人员需要借助一些数字式测试设备的应用,对装置注入采样数据。在处理智能终端消缺问题的过程中,在投入智能终端“投检状态”的压板的基础上,对出口跳闸和重合闸处的硬压板进行断开处理,是检修人员在对这一问题进行处理的过程中所常用的安全措施。

在对单间隔设备不停电装置检修技术进行应用的过程中,检修人员还有可能遇到这样的问题,电路中的电流电压在对传统互感器进行应用的基础上接入合并单元的采样。在这样的情况下,电流二次回路的开路问题和电压二次回路短路的问题,应该成为检修人员在检修过程中避免的问题。结束语