数字化变电站
数字化变电站范文第1篇
关键词:数字化变电站 自动化 发展
1、数字化变电站自动化系统的特征
(1)智能化的一次设备。一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计,简化了常规机电式继电器及控制回路的结构,数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之,变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
(2)网络化的二次设备。变电站内常规的二次设备,如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造,设备之间的连接全部采用高速的网络通信,二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口,通过网络真正实现数据共享、资源其享,常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
(3)自动化的运行管理系统。变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告,即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。
2、数字化变电站自动化系统的结构
在变电站自动化领域中智能化电气的发展,特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的出现,变电站综合自动化技术迈进了数字化的新阶段。在高压和超高压变电站中,保护装置、测控装置、故障录波及其他自动装置的I/O单元,如A/D变换、光隔离器件、控制操作回路等将隔离出来,作为智能一次设备的一部分。反言之,智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规继电保护装置,测控等装置的I/O部分;而中低压变电站则将保护、监控装置小型化、紧凑化,完整地安装在开关柜上,实现了变电站机电一体化设计。数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和网络化的二次设备。在逻辑结构上可分为3个层次:“过程层”、“间隔层”、“站控层”,各层次内部及层次之间采用高速网络通信。
2.1 过程层功能
2.2 间隔层功能
间隔层是进行汇总本间隔过程层实时数据信息、实施对一次设备保护控制功能、实施本间隔操作闭锁功能、实施操作同期及其它控制功能、对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制、承上启下的通信功能等六大功能。
2.3 站控层功能
3、数字化变电站应用中存在的问题
由于光电/电子式互感器本身的结构特点和工作方式,导致互感器的角差、比差现场试验难以进行,甚至极性试验也无法开展,只能等到设备投运带电后,才能检验接线的准确性。另外,光电/电子式互感器的局放试验、伏安特性试验的试验方法和标准也与常规设备有很大的区别,这都需要设备厂家和运行主管单位专门制定。
数字化变电站保护校验相对复杂,在变电站运行的条件下对部分间隔保护校验的难度很大,目前的常规继电保护校验装置无法提供数字化保护所需的电流量和电压量,因为电流量和电压量必须经过合并器才能进入保护装置,而要完成试验必须自带合并器提供模拟试验中的电流量和电压量,要完成母差保护这类需要大量电流电压量的保护校验便显得尤为困难。
IEC61850通信协议本身并未对变电站网络系统的安全性做任何规定,同时协议本身的开放性和标准性给变电站的网络安全带来重大隐患。要做到二次系统信息的保密性、完整性、可用性和确定性,符合二次系统安全防护的要求,是自动化厂家仍需考虑和完善的技术环节。虽然目前已投运的变电站采取了防火墙、分层分区隔离等手段进行防护,但防护的效果仍有待时间的考验。
4、数字化变电站的未来发展
结语
数字化变电站综合自动化系统的实现,推动了电网自动化技术的进一步发展。数字化变电站技术发展过程中可以实现对常规变电站技术的兼容,这意味着数字化变电站应用技术的发展可以建立在现有变电站自动化技术的基础上实现应用上的平稳发展和逐步突破,使新技术的应用能有机地结合电网的发展,未来在数字化变电站应用技术成熟的基础上将标志着新一代数字化电网的实现。
数字化变电站范文第2篇
关键词:数字化变电站 自动化 发展
1、数字化变电站自动化系统的特征
(1)智能化的一次设备。一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路采用微处理器和光电技术设计,简化了常规机电式继电器及控制回路的结构,数字程控器及数字公共信号网络取代传统的导线连接。换言之,变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程序代替,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
(2)网络化的二次设备。变电站内常规的二次设备,如继电保护装置、防误闭锁装置、测量控制装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造,设备之间的连接全部采用高速的网络通信,二次设备不再出现常规功能装置重复的I/O现场接口,通过网络真正实现数据共享、资源其享,常规的功能装置在这里变成了逻辑的功能模块。
(3)自动化的运行管理系统。变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化;数据信息分层、分流交换自动化;变电站运行发生故障时能即时提供故障分析报告,指出故障原因,提出故障处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告,即常规的变电站设备“定期检修”改变为“状态检修”。
2、数字化变电站自动化系统的结构
在变电站自动化领域中智能化电气的发展,特别是智能开关、光电式互感器机电一体化设备的出现,变电站综合自动化技术迈进了数字化的新阶段。在高压和超高压变电站中,保护装置、测控装置、故障录波及其他自动装置的I/O单元,如A/D变换、光隔离器件、控制操作回路等将隔离出来,作为智能一次设备的一部分。反言之,智能化一次设备的数字化传感器、数字化控制回路代替了常规继电保护装置,测控等装置的I/O部分;而中低压变电站则将保护、监控装置小型化、紧凑化,完整地安装在开关柜上,实现了变电站机电一体化设计。数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为两类,即智能化的一次设备和网络化的二次设备。在逻辑结构上可分为3个层次:“过程层”、“间隔层”、“站控层”,各层次内部及层次之间采用高速网络通信。
2.1 过程层功能
(1)电力运行的实时电气量检测:主要是电流、电压、相位以及谐波分量的检测,其他电气量如有功、无功、电能量可以通过间隔层的设备运算得出。与常规方式相比所不同的是传统的电磁式电流互感器、电压互感器被光电电流互感器、光电电压互感器取代;采集传统模拟量被直接采集数字量所取代,这样做的突出优点是抗干扰性能强,绝缘和抗饱和特性好,装置实现了小型化、紧凑化。(2)运行设备状态参数在线检测与统计:进行状态参数检测的设备主要有变压器、断路器开关、刀闸、母线、电容器、电抗器以及直流电源系统。在线检测的内容主要有温度、压力、密度、绝缘、机械特性以及工作状态等数据。(3)操作控制的执行与驱动:包括变压器分接头调节控制,电容、电抗器投切控制、断路器、隔离开关的分合控制,直流电源充放电控制。
2.2 间隔层功能
间隔层是进行汇总本间隔过程层实时数据信息、实施对一次设备保护控制功能、实施本间隔操作闭锁功能、实施操作同期及其它控制功能、对数据采集、统计运算及控制命令的发出具有优先级别的控制、承上启下的通信功能等六大功能。
2.3 站控层功能
(1)通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登陆历史数据库;(2)按既定规约,将有关数据信息送往调度或控制中心;(3)接受调度或控制中心有关控制命令,转间隔层、过程层执行;(4)具有在线可编程的全站操作闭锁控制功能;(5)具有站内当地监控、人机联系功能;(6)具有对间隔层、过程层诸设备的在线维护、在线组态、在线修改参数的功能;(7)具有变电站故障自动分析和操作培训功能。总线通信,问隔层与变电站层之间串行通信方式称为站级总线通信。
3、数字化变电站应用中存在的问题
由于光电/电子式互感器本身的结构特点和工作方式,导致互感器的角差、比差现场试验难以进行,甚至极性试验也无法开展,只能等到设备投运带电后,才能检验接线的准确性。另外,光电/电子式互感器的局放试验、伏安特性试验的试验方法和标准也与常规设备有很大的区别,这都需要设备厂家和运行主管单位专门制定。
数字化变电站保护校验相对复杂,在变电站运行的条件下对部分间隔保护校验的难度很大,目前的常规继电保护校验装置无法提供数字化保护所需的电流量和电压量,因为电流量和电压量必须经过合并器才能进入保护装置,而要完成试验必须自带合并器提供模拟试验中的电流量和电压量,要完成母差保护这类需要大量电流电压量的保护校验便显得尤为困难。
IEC61850通信协议本身并未对变电站网络系统的安全性做任何规定,同时协议本身的开放性和标准性给变电站的网络安全带来重大隐患。要做到二次系统信息的保密性、完整性、可用性和确定性,符合二次系统安全防护的要求,是自动化厂家仍需考虑和完善的技术环节。虽然目前已投运的变电站采取了防火墙、分层分区隔离等手段进行防护,但防护的效果仍有待时间的考验。
4、数字化变电站的未来发展
数字化变电站技术的发展将是个长期的过程,需要考虑与目前常规变电站技术的兼容性。(1)过程层常规设备接入方案。过程层常规设备主要指互感器和断路器设备,具体应用就是采取非常规互感器技术和智能断路器技术,或智能断路器控制器技术,常规设备的接人方式主要有3种基本模式:常规互感器和常规断路器;常规互感器和智能断路器;非常规互感器和常规断路器。(2)过程总线方案。在第二阶段中,前面控制和测量数据的分离通信系统将合并到一起,控制和测量数据的合并减少了间隔接线的复杂性,但间隔层IED设备需要两个以太网口分别与过程总线和变电站总线连接。由于传送了来自合并单元的数字化电气量测系统的瞬时值,此种通信方式比第一阶段中的通信方式更快。出于这个原因将使用100 Mbit/s以太网,通过过程总线保护装置的跳闸命令被发送到断路器。(3 )过程总线和站总线合并方案。由于第一,第二阶段中过程总线和变电站总线都使用了基于MMS应用层通信堆栈的以太网,和以太网的不断发展,使得变电总线联接构成一个通信网,并且不会影响变电站内部站的通信。
结语
数字化变电站综合自动化系统的实现,推动了电网自动化技术的进一步发展。数字化变电站技术发展过程中可以实现对常规变电站技术的兼容,这意味着数字化变电站应用技术的发展可以建立在现有变电站自动化技术的基础上实现应用上的平稳发展和逐步突破,使新技术的应用能有机地结合电网的发展,未来在数字化变电站应用技术成熟的基础上将标志着新一代数字化电网的实现。
参考文献
[1] 赵丽君,席向东.数字化变电站技术应用[J].电力自动化设备,2008.
数字化变电站范文第3篇
[关键词]数字化；变电站；发展
中图分类号：TP2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0275-01
前言：数字化变电站作为电力自动化发展上的一次关键的改革，对国家电力行业的进步有着重要的意义。数字化变电站的实行会促进国家电网提出的“一强三优”的整体目标的实现，提高国家电网整个科技力量，推动电网集约化发展、管理和经营，推动建成强大的数字化电网运营系统。
1、变电站的基本概念
1.1 变电站的定义
数字化变电站的对象是一、二次设备的数字化，以新兴的数字网络通信平台当作运行基础，对各种有效信息进行数字化转化，达到有效信息的分享和交互操作，并以网络上的数字信息库作积淀，达到数据测算监控、控制维护、数字管理等自动化功能标准的变电站。
1.2 变电站的基本特征
第一，信息的采集数字化。如光电式互感器或电子式互感器的使用，就是在信息采集环节的数字化运用。这种改变可以实现一次二次设备的有效区分，也可以提高测量的精准度。第二，变电站系统分层布局化。使变电站的系统层次分明，结构清晰。第三，系统结构的紧凑化将各个组合电器组合成一个紧凑有序的精密结构，实现了变电站的紧凑化，简化了这一系统的复杂程度。第四。信息共享标准化。实现了系统内部的工作协调，信息共享以及智能设备可交互操作性能。实现了功能优化和变电站系统的高效运行。
2、变电站的发展历程
2.1 变电站发展的几个阶段
从最开始，传统的二次系统，常规继电器完成了维护测量控制。到后来的阶段，综合自动化变电站的逐渐普及，技术发展开始加快。随后，综合自动化变电站技术日趋成熟向数字化变电站过渡。提出IEC61850标准。随后数字化变电站开始吸引大家的关注。到近几年的智能电网技术的应用推进了数字化变电站的进程。
2.2 变电站数字化过程中面临的问题
面对智能变电站的概念和内涵不断发展的，相关技术的进步也需要不断扩充和完善。从智能变电站的整体框架、智能一、二次设备的研究开发到硬件和软件的合成技术、大量信息的整合和储存技术、领域控制等级别高的运用软件的创造与发展、智能维护与智能监控决策等等，有很多的关键技术都需要改善，以下我们只讨论其中的几个问题。改善设备运转情况信息采集、数据加工、智能监控、数据传送难题，达到控制的数字化、通讯和实际操作网络化等初级目标，即使实现这些也依然不会达到智能变电站发展的根本要求。因此还必须建设有自我修复能力的一体化智能变电站。为智能变电站铺设了不错的兼容性与经济性平台，对增强整体的可靠性与信息的读取效率和提升变电站服务质量也很有效。众多信息的汇聚会使一二次设备的运行的透明度大大提高，可是也让信息的快速传输变得更加困难。模拟技术可以将变电站的基础硬件和网络设备虚拟成一个共享的资源库，就地存储的信息可以在库内按需分配调用，保证信息传输的准确性与可靠性。这种信息安全策略智能变电站是智能电网的重要构成部分，他的信息安全和保护不只是和变电站自身有关联也还是决定智能电网安全稳定运行的重要条件之一。智能变电站大量信息安全与保护面将受到来自众多方面的挑战。第一是能有可信任地号源、防止被影响，这得要从收取数据的 IED 及对信号加工的环节解决；第二是传递信息的问题，智能变电站内部绝大多数多数使用互联网技术传输信息，仅仅借着简单唯一的保护措施是无法很好地解决疑问的，需要建造一个以保护、观察、响应和修复作为科学手段和应用工具，以稳妥管理作为直接方法的动态的多层次的互联网稳定结构，用来保证变电站内各种信息和各种资源的新鲜性、保险性、隐私性、整体性、实用性等。现在互联网保护技术、信息加密技术、指令保护、权限管理和使用存储管理技术、冗余和备份技术等计算机网络安全技术的发展也为智能变电站信息安全保护的发展提供了更多的可能性
3、数字化变电站的结构和优点
3.1 数字化变电站的基本结构
数字化变电站智能化系统的构造组成在物理上可以分做两种类别，即智能化的一次设备和网络化的二次设备。借鉴IEC61850标准的变电站组成构造，数字化变电站应该使用三层结构。这三层一一是：变电站层、间隔层和过程层。
首先我们先说一说：变电站层位于变电站自动化系统的的顶端，监察主机、远控主机打印机等，SCADA功能，收纳，实时数据，把最新数据发送至处理中心和按照电网同意的要求发出控制和调整的命令（一些命令直接从调度中心发送过来，命令还有一部分指令来自变电站本身的智能化系统）。其次间隔层：间隔层包括测试控制、保卫等间隔层IED装置，应该顺应应用功能更好的放置逻辑节完成相应的数据解读、运用和控制功能。数字化变电站内二次设备将成为数字化功能模块，例如继电保护、防误闭锁、测量控制、远动、故障录波、安全稳定、实时操作装置和还在研发的在线检测状态的设施等全部基于标准化、模块化的微处理机研究创造，模块之间的关联都是用快速的互联网通信，通过互联网是数据共享成为现实（三过程层过程层是一次设备与二次设备的结合面，或者说过程层是指智能化电气设备的智能化部分。过程层的主要功能分三类：电力运行的实时电气量监察。？设备运行的状态参数观察。操作控制执行与驱动
3.2 数字化变电站的优点及研究意义
可以提高系统准确程度。数字化变电站使用数字信号的电子式互感器进行输出，数字化的电流电压的数据信息要运送到二次设备并且在二次设备的加工处理进程中几乎不会出现额外的数据差异，大大提高了维护系统、测算系统和计量系统的精确程度。使信号传递的过程更加稳定。数字化变电站的信息传递都采用计算机通信技术实现。信息程序在传递有用的讯号的同时传送信息验证码和自我检索信息，防止出现信息传递出错和监茬通信结构的完整性，PT 断线、CT 断线的判别就再也不是难题了。由数字组成的信号可以通过光纤传递，在起点上解决抗干扰处理掉防止干扰的问题。
变电站的所有功能可以使用同样的信息中心，使设备和数字化变电站有不一样的的众多信息使用一样的信息模型，按照相同的通讯标准进入变电站通讯网络。变电站的保卫、监察、计算、监控、远程指令、VQC 等系全都使用相同的通信网络获取电流、电压和状态的信息以及发出控制指令，不再需要因为功能的不同建造不同的的信息获取、传传递和执行系统。智能化运行和管理都能通过远程操控实现水平的进一步提高数字化变电站的采用智能一次设备，众多功能都能通过远程操控实现。使通讯系统信息传递的稳定性更好，讯息交换的可靠性和实时性水平都会有很大的提升。变电站因此可以做到海量的繁复烦的自动化功能，是自动化水平有一个质的飞越
4.结束语
数字化变电站使智能电网的建设有了更加坚实的基础，为提高电网的稳定性提供了技术上的保障，可是要是数字化变电站更加实用还是需要大家继续努力任重而道远。数字化变电站的建造过程是实现智能化电网的基础，通过数字化变电站的研发与应用和示范工程的措施，积攒更多的经验，培养数字化变电站建设、运行和维护等方面将用到的各类人才，研发和制定数字化变电站设计、建设、运行、维护和管理的各种规范，是实现电网智能化和现代化的非常重要的举措。
参考文献
[1] 黄益庄. 智能变电站自动化系统原理与应用技术[M].北京： 中国电力出版社， 2012.
数字化变电站范文第4篇
【关键词】数字化变电站；继电保护；优化配置
在整个电力系统中，变电站是将输电与配电连接在一起的枢纽，因此在电力系统中属于十分重要的设施。将数字化变电站与普通变电站进行比较，最为明显的特征就是自动化与信息化。在常规变电站中涉及的所有信息的采集、处理以及传输过程的模拟信息，都会在数字化变电中转化成一种数字化的信息，并在相匹配的通讯系统与通讯网络中存储与传递。显而易见，建设数字化变电站能够增强技术、完善结构、促进运行，以此构建出更为可靠的智能电网。然而，现有的继电保护并不能完全适应数字化变电站中数字化设备的检测要求。
1 数字化变电站概述
数字变电站同传统变电站相比，使用的信息是完全不同的，同时这一点也是对二者进行区分时最为明显的标志。基于IEC61850，数字化变电站的构成中还包括了用电子互相感应器以及智能开关等组成的智能化一次设备与智能化二次设备。其重要的作用为：实现信息的共享、操控网络通信、规整统一信息、反映电气量信息。
2 继电保护技术
当电网出现故障时，用最快的速度隔离故障点就是继电保护在电网运行中的作用，在这个过程中，继电保护装置需要具备的特征为：灵敏性、可靠性、选择性与快速性。伴随当前科学技术的不断发展，继电保护技术当前已经迈入了一个高级阶段，不仅能够实现电力系统暂态故障信息的分析，还能使用基波判别故障信息。继电保护系统主要环节可以分为：模拟量采集、A/D变换、逻辑运算、输入/输出环节、模拟量采集来自互感器、跳闸输出至断路器。
当前的数字变电站继电保护装置已经在外部环境上发生了明显的变化，此时的电力系统同以往不同，已经由当前的“保护系统”取代了以往的“保护装置”，不需要继电保护还维持之前的独立性了。想要使数字化变电站继电保护装置得到保护水平的有效提升，就需要同数字变电站自身的特点进行结合，对站控层以及间隔层方面的保护系统加强研究。鉴于数字化变电站正在朝调控一体化的方向发展，各级调控技术支持系统都需要高度的实现互相之间的联通，处于这个有机系统的大环境中，各种信息的处理量都是十分巨大，并且还会持续不断地发出很多不同种类的信号，尤其是当数字化电网中发生故障时，人工方式是无法实现对其的指挥与调度的。
针对各种故障告警信息而言，继电保护系统能够有效的实现对其的检测，同时还能按照已经设定好的方案对其进行分析与过滤。面对发生的电网事故，继电保护系统能够发出最为合理的保护动作，使整个数字变电站都能够通过科学的故障处理措施得到持续有效的运行，从而保障整个区域得到正常的供电。随着数字化的逐步推进，数字变电站的工作人员数量也随之不断地减少，那么继电保护装置在同调度指挥中心之间进行交互时，则需要对交互能力进行全面的加强，使继电保护装置作用下的整个线网都能够稳定的发挥出应有的作用。
3 数字化变电站继电保护优化配置解析
3.1 常规性的保护
与使用常规互感器一样，数字化变电站的常规保护就是按照规定的要求进行配置的选择，对保护类型与保护逻辑图加以保留是其中需要注意的内容，比如对线路、开关以及主变等的保护。此外，需要同光纤通讯接口替代原有的插件，对CPU的处理方式就是更换成通信接口，并将I/O替换成GOOSE接口。仅仅需要根据压板投退保留一些开入，使用智能操作箱转移或者是取消余下的部分，而不需要花费大量的时间进行模拟实验。
3.2 数字化集成保护优化配置
面对科学技术的不断发展，数字化变电站的继电保护技术也随之得到持续的更新，基于IEC61850、数字化一次设备以及网络二次设备广泛应用的基础上研发出的系统性保护优化配置，能够使变电站信息的互相操作与共享得以实现，使变电站的保护能够得到全面的开展。此外，系统性保护优化配置也是基于此形成的一套继电保护优化配置方案，通常来讲，系统性优化配置方案采用的是双重化的优化配置方法，两个系统既可以单独运作，也能够同时运作，通过互相之间的辅助与配合发挥出更大的作用。对于这两种配置而言并没有存在任何区别，采用的工作原理也可以看作是相同的，能够通过简单地操作实现全面的分析，并且对于配置方案的全面保护而言，也是最为基础的依据。数字化保护优化配置虽然存在很多的优点，可以对问题进行准确迅速的分析并实现信息的共享，但是依然存在一些缺陷。在对其技术实施多次的改进之后，系统性保护优化配置当前已经能够实现共同使用多个方面的目的，同常规性保护优化配置方案进行比较，其有着网络结构简单、容易操作的优势。因此，在进行实际操作的过程中需要选择一些拥有较高技能水平的人员进行操作。
3.3 110kV特殊值和35kV、10kV馈线保护优化配置
当前我国诸多变电站都将110kV电压定位工作电压，所有在对保护方案进行配置的过程中，针对每个工作环节都需要时刻注重对额定电压进行配置，而不能将其对额定电压产生的作用忽视掉。此项工作等同于常规互感器的使用，都是对已经确定好的目标实施优化配置，不同的是数字化继电保护优化装置在实现机电保护的同时，还能使电压满足额定电压需求。在对110kV额定电压进行保护时，需要以地区的不同进行具体的分析，依据当期的技术、设备以及经济发展状况合理确定继电保护的优化配置方案。
对于数字化变电站继电保护优化配置中的馈线而言，其作用是十分重要并且必不可少的。所以在对保护配置方案进行研究的过程中需要仔细的对馈线实施研究与分析，通过合理方案的制定来对继电保护设备提供正常运行的保障。针对10kV馈线与35kV馈线而言，继电保护有相同之处也有不同之处，继而应当具体问题具体分析。对于母线电压而言，应当分段并列运行，主要通过智能电压的变换单元来实现，同时也能使最终运行过程中的数字变换功能得以实现，变电站也会因此得到工作效率的提升，在正常运行上也能够得到保障。
4 结束语
综上所述，数字变电站同传统变电站相比，使用的信息是完全不同的，同时这一点也是对二者进行区分时最为明显的标志。建设数字化变电站能够增强技术、完善结构、促进运行，以此构建出更为可靠的智能电网。文章在分析了数字化变电站与继电保护技术的基础上，从常规性的保护、数字化集成保护优化配置以及110kV特殊值和35kV、10kV馈线保护优化配置三个方面探讨了数字化变电站继电保护优化配置解析。
参考文献：
[1]王旖旎.数字化变电站继电保护系统可靠性设计技术研究[D].上海交通大学，2011.
[2]彭少博，李小鹏.220kV智能变电站检修二次安措优化研究[J].电力系统保护与控制，2014（23）.
[3]李渊.浅谈智能变电站继电保护调试方法及应用[J].科技创新与应用，2014（34）.
[4]王大伟.关于继电保护检修和数字化继电保护的应用分析[J].科技创新与应用，2014（36）.
数字化变电站范文第5篇
关健词：变电站;继电保护;验收
O 弓l言
随着数字化技术的不断发展, 数字化变电站将是变电站建设的趋势, 到目前为止, 国内已有多座数字化变电站投运。由于数字化变电站设备与常规变电站不同, 继电保护传统的一些调试方法已不再适合数字化变电站的要求。因此, 探讨数字化变电站继电保护的验收工作具有重要意义。
1数字化变电站介绍
数字化变电站是指基于IEC 61850标准建立全站统一的数据模型和数据通信平台, 实现站内一次设备智能化和二次设备网络化, 以全站为对象统一配置保护和自动化功能的变电站。其主要特点[l]有:一次设备智能化;二次设备网络化;测量系统数字化;信号传输均由计算机通信技术实现;二次接线大为减少;良好的互操作性;数据易于共享;自动化水平高。数字化变电站与常规变电站对比如图1所示。
（b）向常规变电站
图1数字化变电站与常规变电站的比较
数字化变电站对继电保护的影响[2]主要体现在以下几个方面。
(l)采用ETA/ETV, 实现数字化输出, 并借助光纤传输, 不仅增强系统抗干扰能力, 也完全摒弃传统互感器的二次交流回路, 真正实现了一、 二次系统之间的电气隔离。
(2)现场智能开关作为终端设备接受并执行控制命令, 不仅可减少现场继保工作人员误操作, 也可简化断路器控制回路的二次接线设计, 减少继电保护装置的I/0插件。
(3)由于继电保护直接处理数字信号, 因此, 其保护逻辑算法相对更加简单。
(4)由于GOOSE通信技术的应用, 可以在同一标准平台上实现实时信息数据共享, 从而简化继电保护的配置。
2 数字化变电站继电保护验收应注意的问题
随着IEC61850技术的发展和应用, 数字化变电站的验收项目闭, 要增加的调试内容有:继电保护装置间通信报文的评估;基于功能的EIC6185。过程层采样值测试;继电保护装置输出信号(GOOSE)性能测试。
由于数字化变电站的电子式互感器既不输出电流,也不允许施加电流信号, 因此电子式互感器的验收将有待研究。
数字化变电站验收应注意的问题有以下两方面。
(l) 加强对工具软件及通信网络的验收。在数字化变电站中, 由于设备间的联系完全依靠GOOSE网络来完成, 软件逻辑连接替代了传统的控制电缆连接, 工具软件的可靠性和兼容性必须重点考虑;再者, 数字化变电站的数字信息传送依赖可靠的通信网络, 因此如何对相关的通信设备及网络进行调试检验, 保证通信网络的可靠, 对于验收工作非常重要。
(2) 加强对数字化回路的完整性校验。对数字化变电站而言, 尽管二次接线大为减少, 但信号及时、可靠传输依然是保证继电保护系统正确可靠动作的前提。为适应新技术的发展, 应当采取相应的技术手段来保证数字化回路完整性。另外, 相关的辅助设备也应重视其调试验收。
3 数字化变电站继电保护验收方法
常规变电站广泛采用微机继电保护测试仪对继电保护装置进行调试, 同时通过各种手段检查相关外回路的完整性。由于数字化变电站是以数字化方式传输信息, 因此其继电保护的验收也应采用数字化的调试设备和手段。 目前, 一部分改造后的数字化变电站, 仍保留传统的一些控制方式, 其调试方法更复杂[4]。
数字化变电站继电保护的配置方案和常规变电站相同, 区别主要在信号输入方式, 其验收调试可采用如下两种方法。如下两种方法。
(1) 利用传统测试仪结合数据采集转换器进行继保校验。此种方法是利用传统的测试仪做信号发生源,通过1个数据采集装置来采集测试仪的交流信号, 并转换成相当于ETA/ETV 的信号输出格式送至合并单元.这样, 整个验收的调试方法就可以借用传统的一些手段, 尤其是继电保护的逻辑功能检验部分。相对而言, 保护人员更熟悉和容易掌握这种方法。其调试方案如图2所示。此种方法是过渡阶段的一种简单方式, 尽管容易实现, 但在调试上存在一些局限性。比如, 由于继电保护的输出为数字量, 如果保护没有提供硬接点, 则不能进行闭环校验, 当然也无法对动作时间进行调试, 对一些通信问题(如乱码! 传输延时等)更无法校验。
图2传统测试仪结合数据采集转换器进行继保校验
(2)采用全数字化测试仪进行继保校验, 其调试方案如图3所示。根据IEC61850的通信标准设计开发出的全新数字式测试仪应当能输出数字化的交流信息,同时能接收符合标准的保护及智能开关单元的动作信息, 实现智能闭环校验。该校验过程对数字化测试仪的要求很高, 尤其是在保护和智能开关设备等的互操作性上, 同时它对网络的测试要求也很高。全数字化侧试仪不仅能完成对保护逻辑功能的校验, 而且由于采用数字化、网络化校验, 因此对方法(1) 中的通信问题也能进行校验。
图3全数字化侧试仪进行继保校验
全数字化的校验手段是未来数字化变电站继电保护调试的发展趋势, 目前已经有一些测试仪厂家研制出了数字化测试仪, 但仍需要相关的单位不断研究、摸索, 研制出适合数字化变电站的保护测试仪。
4 结束语
由于数字化变电站的发展, 继电保护技术面临着进一步发展的趋势, 这给继电保护的验收工作带来新的挑战, 需要从事继电保护验收的工作者在原有工作经验的基础上, 根据电网的发展要求, 在发展数字化变电站背景下继续研究继电保护验收工作。
参考文献
[1]高翔.数字化变电站应用技术1Mj.北京:中国电力出版社, 2008
[2]林金洪.110kV数字化变电站继电保护配方案[J].南方电网技术, 2009, 3(2):71~ 73
