500 kV智能变电站合并单元运行维护及异常分析

智能变电站中的合并单元作为过程层的核心设备之一,其运行的稳定性和可靠性直接关系智能变电站的安全稳定运行。以华东电网第一座500 kV纯数字化智能变电站吴宁变为例,介绍了现场合并单元的2种配置情况,并对2种配置方案进行了对比;同时结合实际运行维护经验,探讨了合并单元运行维护中的采样同步、220 kV母线电压切换、GOOSE与SV共网以及工作环境等问题;另外通过深入分析合并单元的典型异常案例,提出了合并单元发生双A/D采样不一致、采样无效、通信断链等异常时的处理建议。为今后智能变电站合并单元的运行维护提供了参考。     

智能变电站合并单元运维及异常分析

合并单元作为智能变电站过程层核心设备,起着交流采样的关键作用。基于智能变电站合并单元的工作原理及技术特点,以智能变电站合并单元的运行维护和异常分析为研究对象,系统地研究了合并单元的采样机制与同步技术、日常运行维护方法、装置信号与释义、典型异常分析及处置方法和措施。通过对以上方面的研究与实践,阐明了智能变电站合并单元的运行维护重点,尤其是异常处置方法对合并单元的运维具有借鉴意义。     

500kV智能变电站电流互感器保护死区问题处理

对500 kV断路器套管TA配置、合并单元设置进行了分析,认为500 kV智能变电站原配置方案在500 kV断路器发生内部故障时,存在保护死区问题。对此提出不使用新型合并单元,而采用每组TPY型绕组各配置1台独立合并单元的解决方案。该方案中一次设备、合并单元、保护装置均独立配置,无共用设备,可靠性比原方案提高了1倍,并在内蒙古包头西500 kV智能变电站中得到成功应用。     

智能变电站采样方式的优化设计与研究

针对智能变电站采样方式的现状及原理,分析了现有采样方式的优劣,通过研究和调研智能变电站采样方式对继电保护整组动作时间的影响,得出合并单元数字化采样对线路保护速动性存在不利影响的结论。根据对采样方式现状的分析及调研结论,提出了三种不同的优化设计方案,以达到兼顾继电保护速动性及智能变电站采样数据共享优势的目的。     

智能站合并单元采样方式问题探讨

智能变电站发展过程中,智能继电保护采样方式主要经历了"电子式互感器+合并单元"、"常规互感器+合并单元"、"常规互感器电缆常规采样"3种方式,其中"常规互感器+合并单元"的采样方式在目前的智能站中大量使用,针对此方式中合并单元的采样延时、插值同步等问题进行了分析探讨,明确了合并单元存在增加继电保护动作时间、同步异常易导致差动保护误动问题。将智能站改进为常规采样方式后,对继电保护可靠性和电网的稳定性均有较大的提升。     

智能变电站二次设备集成方案讨论

随着智能变电站二次设备应用的日趋成熟,将现有二次设备按照需求进行集成整合将是今后智能变电站的发展趋势。对智能变电站过程层、间隔层和站控层设备的集成方案进行了讨论,重点针对过程层合并单元和智能终端集成方案进行了分析;对间隔层保护装置、集中式测控装置、多功能测控装置、智能组件、故障录波和网络分析仪集成等方案进行了详细论述;对站控层一体化监控系统的集成进行了讨论。结合当前工程实际应用情况,提出在110kV及以下电压等级智能变电站试点应用合并单元智能终端集成装置、保护测控集成装置较为可行,为今后智能变电站的发展建设提供参考。     

基于可靠性评估的智能变电站运维策略

<正>智能变电站的信号采集、控制方式、信号传输、全站通信网络模型等与传统变电站相比,发生了较大变化,也不存在传统二次回路。智能变电站的采样电流、电压值经过合并单元的模数转换,再通过网络模式送至相关设备,同时保护动作信号也不再通过二次回路启动隔断器动作,而通过网络信号实现保护功能,其信号传输不再直观可见。因此,智能变电站中任何与网络传输有关的设备都是运维巡视以及维护的重点。智能变电站的运维工作需根据各种设备在不同模式下的运行方式,采取不同的巡视维护策略,并实施之。     

适用于合并单元的等间隔采样控制与同步方法

智能变电站中合并单元的采样同步直接影响测控与保护设备的可靠性。文中从合并单元的相关技术需求和实际问题出发,提出了一种严格保证等间隔采样控制与同步的优化方法,此方法通过实时测量同步误差来修正同步采样周期。在首先保证采样周期均匀等分的基础上,动态地补偿本地采样时刻的偏差,实现每个采样时刻的精确控制与同步。测试结果表明所提方法使合并单元可靠地实现了采样同步。     

就地化保护智能运维检修模式研究

智能变电站中合并单元、智能终端等二次设备导致系统可靠性降低、保护动作时间延长等问题。随着就地化保护装置在新一代智能变电站中的推广应用,上述问题可以得到有效解决,但传统运维检修模式也将面临全新的挑战。针对现阶段智能变电站运检模式中存在的不足,充分应用就地化保护装置接口标准统一、体积小易更换和保护专网信息集中上送的特点,提出了集中式设备信息查看、智能化故障诊断与状态评估的全新运维模式和"工厂化智能调试+更换式快速检修"的全新检修方案,为未来就地化保护技术的进一步推广应用提供参考。     

智能变电站合并单元延时的检测方法

合并单元是智能变电站中实现数字量采样值传输的重要设备,关系到继电保护的正确动作与否。介绍了智能变电站二次信号采集方法,分析合并单元延时产生的原因,提出了利用继电保护测试仪同时输出模拟量和数字量的混合输出测试合并单元延时的方法。     

110 kV智能变电站典型接线型式的IED配置方案研究

为规范智能变电站的IED（智能电子设备）配置方案,指导IED设备的设计制造,研究了110 kV智能变电站的二次设备典型配置方案。结合110 kV变电站主接线形式和运行方式较为固定的特点,给出了内桥、线变组、扩大内桥和单母线分段等四种接线型式下过程层合并单元、智能终端以及间隔层IED的典型配置方案。该配置方案具有以下特点：保留常规互感器,由合并单元实现模拟量数字化;过程层信息传输采用点对点直连模式;变压器保护（包括合并单元）采用双重化配置;中低压间隔采用功能一体化IED,实现就地分散安装。工程实践表明,该方案具有较好的经济性和技术先进性,对常规变电站的智能化改造有一定的指导意义。     

智能变电站关键调试技术及发现问题的解决方案

阐述基于IEC61850标准的智能变电站的结构及功能,结合福建省首座220 kV智能变电站——先农变的基建调试,分析了智能变电站与常规综自站测试方法的不同,提出智能变电站电子式互感器、合并单元、数字式保护等关键设备的调试方案.针对调试过程中发现的采样环节抗电磁干扰等问题进行分析,提出了解决方案,为智能变电站现场调试提供了经验参考.     

智能变电站保护整组动作时延优化技术研究

相比常规变电站,智能变电站增加了合并单元和智能终端设备,保护整组动作时间有所延长,给电网安全稳定运行带来了不利的影响。分析了智能变电站的体系结构,对造成保护动作时间延长的各个关键环节进行了研究,提出了合并单元、智能终端及保护装置时延优化方案,通过动模实验验证了时延优化效果。优化二次设备的动作时延,可以提高智能变电站保护整组动作时间,保障电力系统安全稳定运行,为后续智能变电站的建设和方案设计提供切实的技术支撑。     

智能变电站合并单元布置方式探讨

根据智能变电站实际工程建设经验,对采用电子式互感器的智能变电站中合并单元不同安装方式的优缺点进行分析比较,从而提出智能变电站合并单元二次设备布置方式的建议和方案。     

智能变电站时间同步在线监测研究

本文阐述了目前智能变电站广泛采用的对时方案以及时间同步对智能变电站安全稳定运行的意义,介绍了一种基于SNTP乒乓原理来实现智能变电站内所有自动化设备的时间同步在线监测方案,提出了一种基于同步脉冲监测装置来实现合并单元采样同步脉冲的监测方案,用于实时监测采样同步脉冲,同时将监测数据及自身状态通过MMS上送到变电站站控层网络,并通过试验平台验证了其可靠性。此方案对于提高采用SV数据组网模式的智能变电站的可靠性有一定的参考意义。     

智能变电站主变保护异常的分析

针对智能变电站投运初期各厂家智能设备质量参差不齐、设备缺陷率较高的问题,就一起合并单元采样偏差问题进行了分析和处理。     

110kV智能变电站典型接线型式的IED配置方案研究

为规范智能变电站的IED(智能电子设备)配置方案,指导IED设备的设计制造,研究了110kV智能变电站的二次设备典型配置方案。结合110kV变电站主接线形式和运行方式较为固定的特点,给出了内桥、线变组、扩大内桥和单母线分段等四种接线型式下过程层合并单元、智能终端以及间隔层IED的典型配置方案。该配置方案具有以下特点:保留常规互感器,由合并单元实现模拟量数字化;过程层信息传输采用点对点直连模式;变压器保护(包括合并单元)采用双重化配置;中低压间隔采用功能一体化IED,实现就地分散安装。工程实践表明,该方案具有较好的经济性和技术先进性,对常规变电站的智能化改造有一定的指导意义。     

智能变电站合并单元延时检测技术研究

合并单元是智能变电站中实现数字量采样值传输的重要设备,关系到继电保护的正确动作与否.介绍智能变电站二次信号采集方法,分析合并单元延时产生的基本原理,研究目前采用的延时检测技术,并提出同时输出模拟量和数字量的混合输出测试合并单元延时的方法.     

220kV变电站智能化改造技术要点及方案实施

杜尔伯特220 kV数字化变电站升级改造为智能变电站。一次设备中,将原电子互感器改造为新型电子互感器配合合并单元的模式。二次设备中,将原有监控系统更换为一体化监控系统;保护及安全自动装置利用了近年新扩建的两套线路,同时将对侧装置软硬件升级为与本侧同版本的保护,利用软件保护定值或算法完成补偿;其余线路保护、主变压器保护、母线保护、母联保护均进行了更换;对电量计费系统的通信规约进行了升级改造,非关口计量表采用SV网络采样,关口计量表采用点对点采样。改造完成后,实现了优化资源配置、提升运行指标的目的,为数字化变电站升级改造为智能变电站提供了借鉴。     

合并单元直流偏置对母线保护的影响分析及解决方案

近年来,因合并单元输出直流偏置信号而导致保护动作的事故在智能变电站屡有发生。为解决这一问题,提高合并单元采样值输出的稳定性和安全性,介绍了合并单元工作原理和ADC芯片设计原理,分析了合并单元在采样回路断线时产生直流偏置的原因。基于母线保护装置采样值差动原理,从动作行为方面分析了合并单元直流偏置输出对母线保护的影响。通过改造ADC芯片外围回路,提出了减小合并单元直流偏置的解决方案。搭建了测试系统,通过验证采样值输出值和母线保护动作情况,证明了合并单元直流偏置解决方案的有效性。