继电保护就地化探析

针对智能变电站发展过程中存在的问题,提出了继电保护就地化,并对继电保护就地化技术相关问题进行了探讨。     

变电站继电保护就地化整体解决方案研究

回顾了近十年来我国智能变电站继电保护技术发展的概况,介绍了继电保护就地化的整体配置方案,包括线路保护、母线保护、主变保护、站域保护及间隔层其他设备就地化的实现技术。介绍了继电保护就地化的气候环境适应性、电磁环境适应性、二次回路可靠性和跨间隔保护设备就地化等关键问题,并提出了相应的解决措施。考虑到就地化继电保护运维的特殊性,提出了以自动检测和智能监测为基本方法的运维管理模式,实现就地化继电保护全寿命周期内即插即用的目标。展望了继电保护就地化技术未来可能的发展方向。     

无防护安装就地化保护应用与实践

阐述了国内微机保护的发展历程以及目前继电保护所暴露的一些问题,提出了继电保护的小型化和就地化。具体研究了全站二次系统架构、智能管理单元及就地化操作箱。提出了无防护安装就地化保护的预期目标:通过就地安装减少中间环节提升保护快速性,可靠性和减少干扰;通过即插即用的检修模式缩短保护装置的更换时间,提高检修效率;推动智能站二次系统整体设计方案优化及运维技术和管理的创新,实现变电站安全可靠、运维便捷、节能环保、经济高效。无防护安装就地化保护的基础技术条件已具备,已有就地化线路保护与就地化分布式母线保护经过了实践检验,无防护安装的就地化保护将开启变电站建设、运维的全新模式。     

一种就地化保护自动检测平台硬件设计与应用

随着智能变电站建设规模不断扩大,就地化保护装置需求量持续增加,设备生产工厂及检验中心的工作量随之增加,常规的人工检测方式无论是在效率方面还是检测质量方面都存在不足之处,无法满足需求.如何实现对就地化继电保护装置的快速有效检测,已经成为就地化继电保护装置广泛推广应用前需要解决的关键性问题.针对该问题,本文设计就地化保护自动检测系统的硬件平台,对流水线平台与软件操作系统配合工作实现自动运输、投卸技术进行分析研究.     

智能变电站就地化继电保护技术方案研究

二次设备整站就地化布置已成为智能变电站的发展趋势。对采用电子式互感器的智能变电站中几种不同的就地化继电保护实施方案进行对比,详细给出对应的技术思路和实现方案,并分析其在工程应用中可能存在的优缺点。针对新模式下继电保护装置的调试、运维及检修工作均产生变化这一问题,对就地化小型化继电保护装置的流水线自动检测技术进行了简要介绍。研究结果已在智能变电站设计、调试、运维及检修工作得到初步应用。     

智能变电站就地化保护无线接入方案设计

随着能源互联网的发展,智能电网中智能变电站得到了快速发展,继电保护装置的分布式布置已成为必然趋势。为应对智能变电站继电保护分散化布置、信息远程控制等问题,提出了基于工业无线通信技术的变电站就地化保护方案。依据变电站特点,将工业无线通信系统应用于变电站就地化保护站控层,实现对变电站现场设备监测,开发适用于变电站环境的无线通信模块,进行实验室及现场测试,试验证明该方案可实现变电站复杂环境下高可靠、实时的数据传输,为后续智能变电站就地化保护研究提供参考。     

就地化继电保护运维检修关键技术研究

介绍就地化继电保护"一键式备份与下装"、"文件一致性校验"、"预制缆检测"等技术,为构建以"工厂化调试"、"诊断式运维"、"更换式检修"为核心的就地化继电保护运维检修体系提供坚实技术基础,大幅提高工作效率,引领智能变电站继电保护技术发展。     

220 kV智能变电站二次功能就地化纵向集成设计

本文通过开展智能变电站二次功能就地化纵向集成设计方案研究,提出了220 kV智能变电站220 kV侧采用就地化多功能装置、110 kV侧采用就地化无防护多功能装置设计方案,解决了智能变电站220 kV、110 kV数字化采样继电保护整组动作时间延长问题,提升了保护速动性和系统可靠性,同时节省了大量电缆、光缆,减少了现场工作量,降低了工程造价,符合新一代智能变电站建设要求。     

就地化保护挂网运行方案研究与实践

针对智能变电站继电保护可靠性和速动性有所降低的现状,阐述了就地化保护装置的新方案。以110 kV挂网运行变电站为例,介绍了挂网变电站拓扑结构,描述了就地化保护挂网运行的目的、技术原则、设备清单,重点从挂网设备二次回路、网络拓扑等方面介绍整体技术方案,充分验证110 kV变电站就地化保护整站方案的可行性。     

一种就地化保护装置硬件架构设计

随着智能电网的不断深入发展,对于继电保护装置的要求也越来越高,继电保护装置的小型化、就地化已成为一种发展趋势.基于这种需求,介绍了一种适用于就地化保护装置的硬件架构设计方案.该方案基于ZYNQ核心系统,简化了常用的CPU+FPGA核心系统,硬件架构由下往上整体呈现三层式、功能分立模块化,不同模块间基于CAN总线来通信,具有易调试、小型化、可靠性高及模块化等特点.     

就地化保护检验机制的研究

针对就地化保护特点,以高效而全面的检验为导向,提出了工厂化检验与现场更换检验相结合的就地化保护检验机制。首先对就地化保护的整体构架进行了简述,在此基础上,阐述了总体的检验方案。然后分别对工厂化检验和现场更换检验的流程和内容进行了详细叙述。相比于传统继电保护装置的检验机制,该方案在检验效率和现场作业安全方面都具有明显的优势。该方案在包含就地化保护所有功能检验的同时,融入了就地化保护在运维检修上的特殊性,使方案更具有实用性。     

500 kV就地化保护变电站

正就地化保护通过就地布置方式与一次设备直接相连,采用标准化接口和优化回路设计,减少中间传输环节,提升了继电保护性能,适应了电网发展对继电保护可靠性、速动性的要求,大幅缩短了现场建设周期,提高了运维检修效率和智能化应用水平。江苏宿迁钟吾500 kV智能变电站于2017年投运,站内主变、母线、线路及断路器等主要一次设备     

一种新的智能变电站继电保护架构

针对国内智能变电站继电保护现状,提出一种智能变电站继电保护架构,该架构将继电保护分为两个层次,现场就地安装的单间隔保护、MU和智能终端。预制舱安装的多间隔保护、站域级保护以及就地保护管控单元。就地安装的继电保护电缆直接采样、电缆跳闸,提高保护的安全可靠性;就地安装的MU和智能终端为站域保护、多间隔保护提供SV和GOOSE数据。保护管控单元为就地保护提供人机界面、状态监测等高级管理功能。该架构单间隔保护不依赖网络,多间隔保护数据点对点传输,站域保护依赖网络,解决了智能变电站光纤数量大、交换机多、保护环节增多导致可靠性降低的问题。     

变电站即插即用就地化保护的应用方案和经济性比较

针对智能变电站继电保护存在的系统可靠性降低、运维难度增大等问题,阐述了基于即插即用就地化保护装置的新方案,用于提升保护可靠性和整站经济性。首先阐明了保护装置即插即用的理念和就地化安装的设计思路,并通过与当前智能站架构的比较,体现出新方案安全高效的优势。然后介绍了单间隔保护及跨间隔保护的应用方案、涉及的关键技术和面临的挑战;并就变电站全寿命周期内各类经济因子的变更进行比较,体现出新方案在变电站设计、建造、运维等方面的经济优势。目前,即插即用就地化保护装置已处于全面挂网试运行阶段。     

数字化变电站的保护配置方案和应用

研究了数字化变电站间隔层和过程层的配置,提出了一种110 kV数字化站的保护配置和应用方案,配置了双重化的变压器保护和母差保护等.然后从可靠性、成本等多方面出发,提出了另外一种应用方案,该方案采用了继电保护就地化的思路,包括主变后备保护在高低压侧的就地化,并且单重化配置;取消了完全母差保护,采用了集成到馈线保护等的不完...     

国家电网220 kV及以上交流保护十年运行分析

介绍了国家电网公司近10年来(2006—2015)在继电保护领域取得的成果,综合分析了国家电网公司220 k V及以上电压等级交流系统继电保护装置的装备和运行情况,详细介绍了装置微机化率、双重化率、国产化率的发展情况,对近10年来继电保护装置动作情况、不正确动作原因以及采用"常规互感器+合并单元"方式的智能变电站220 k V及以上电压等级继电保护装置在2014年各类型线路故障中的动作时间进行了深入分析。选取了由于保护装置原理缺陷、通道、运维等方面问题造成的5次典型性保护不正确事件进行分析。在此基础上,针对继电保护装置的生产制造、基建调试、运行维护以及智能变电站等方面提出了有效建议,并展望了"十三五"期间保护装置就地化、小型化、智能化运维体系等继电保护关键技术。     

继电保护面临的挑战与展望

结合中国电网交直流混联、电力电子化、清洁能源接入等发展态势,分析了现代复杂电网故障特性发生的改变,提出了当前继电保护技术面临的形势与挑战,总结了继电保护技术发展需要坚持的原则,探讨了"即插即用的就地化保护"、"优化配置的后备保护"、"智能化运维体系"、"三大继电保护技术支撑平台"、"直流控制保护"、"继电保护前瞻性技术"等重点发展方向。     

就地化保护试点应用及整体解决方案探讨

就地化保护试点应用已全面开展。结合湖南就地化保护试点,介绍和分析了目前就地化保护组网方案、信息上传方案及就地化端子箱等的现场应用情况及存在问题。以此为基础,提出了一种变电站二次系统就地化整体设计方案。重点探讨了就地化跨间隔保护配置、安稳装置及站域保护实现方案、电压并列及切换解决方案、就地汇控柜标准化、就地化测控方案等关键问题。该研究对就地化保护后续大规模推广应用有一定的借鉴和参考意义。     

智能变电站层次化继电保护配置优化的探讨

讨论了智能变电站中层次化继电保护系统的配置方式,就目前就地保护配置复杂、保护整定繁复、后备保护逐级配合时间长、站域保护工程应用不便等多方面的问题,提出了就地保护的部分后备保护功能向站域保护、区域保护迁移的配置策略;并基于一次设备建模、变电站信息交互来实现就地保护定值自动整定、与就地保护协同的站域后备保护的思路和实例,降低现有继电保护信息流的横向耦合,简化就地保护配置,提升站域后备保护性能。     

高加速寿命试验在就地化保护装置可靠性研究中的应用

为验证就地化保护装置的可靠性,引入高加速寿命试验(HALT),快速发现产品缺陷、操作设计边际及结构强度极限。设计了高加速寿命试验方案和功能性测试内容,总结了试验发现的典型故障,并对易故障的元器件进行统计,指出产品潜在的故障点。分析了就地化保护装置的操作极限和应力循环结果,通过对比,体现高加速寿命试验在提高可靠性上的作用。对就地化保护装置的平均无故障时间进行评估,验证平均无故障时间是否符合标准要求。分析了高加速寿命试验在可靠性方面的综合效益,为高加速寿命试验技术在继电保护行业的推广提供一定的理论基础。