常规站智能化改造中的母线保护方案研究

随着智能电网建设的推进,常规站的智能化改造工程越来越多。变电站智能化改造工作中,运行设备只能按间隔逐一停运并改造,改造期间母线保护不宜长期退出运行,所以必须解决母线保护同时接入常规设备和数字化设备的问题,文中提出了几种解决方案并进行了分析和对比。方案1通过子站完成常规接口的转换以实现母线保护同时具备数字及常规接口,方案2针对互感器不改造的工程在改造全程保留常规母线保护,方案3在改造过程中同时投入常规母线保护及数字接口母线保护。因为方案3投资及改造工作量小,可以适应常规互感器和电子式互感器共存,推荐优先采用。     

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。     

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。     

智能变电站中过程层和间隔层功能一体化IED的设计

常规变电站的智能化改造需要增加过程层设备并改造间隔层设备,施工复杂,对中低电压等级间隔经济性欠佳。提出了采用过程层和间隔层功能一体化智能电子设备（IED）的分散安装配置方案,并设计了功能一体化的新型IED,将合并单元、智能终端功能和测控、保护功能在一台物理设备中实现。介绍了该IED的总体设计方案和软硬件结构,主要由Po...     

220kV母线保护智能化改造方案的探讨

针对常规变电站母线保护智能化改造过程中面临的众多技术问题,结合广东三乡220 kV变电站与大同浑源220 kV变电站两个工程实际案例,对220 kV母线保护智能化改造的解决方案与实施流程进行探讨。通过分析母线保护各改造方案的特点和应用条件,提出了相应的建议。     

用于继电保护智能化改造的转换装置研制与应用

通过分析比较500kV传统变电站、智能化变电站的继电保护二次回路原理,研制出一种适用于传统500kV变电站继电保护智能化改造的GOOSE报文/开关量转换装置。该转换装置实现了母差、主变保护等跨间隔的保护与间隔保护之间,智能化与传统保护之间的相互沟通,完成了常规站按串或按间隔依次停电进行的继电保护智能化改造。     

基于GOOSE的10 kV简易母线保护研究和应用

变电站10 kV系统中通常不配置母线保护功能.当发生10 kV母线故障时,通过变压器低压侧后备过流保护动作切除故障,动作延时较长,会对一次设备造成损害.为减少变电站10 kV母线短路故障对开关柜和变压器的危害,结合110 kV东方站全站综合自动化系统改造工程,进行了基于通用面向对象变电站事件(GOOSE)的10 kV简...     

合并单元数据可靠性提升方案研究与应用

针对现场合并单元SER软故障问题造成SV采样数据异常的情况,分析了SER软故障使合并单元失效的机理。提出双数据流的概念,采用数据处理冗余防误方法,解决了SER故障造成SV数据出错的问题。面对智能化变电站母线合并单元异常情况下控制保护设备大面积失压的问题,提出了母线合并单元配置冗余方案。采用双套母线合并单元电压接入间隔合并单元的无缝电压选择机制,解决了单套母线合并单元异常控制保护设备失压的问题,并在工程现场得到充分验证。     

合并单元数据可靠性提升方案研究与应用

针对现场合并单元SER软故障问题造成SV采样数据异常的情况,分析了SER软故障使合并单元失效的机理。提出双数据流的概念,采用数据处理冗余防误方法,解决了SER故障造成SV数据出错的问题。面对智能化变电站母线合并单元异常情况下控制保护设备大面积失压的问题,提出了母线合并单元配置冗余方案。采用双套母线合并单元电压接入间隔合并单元的无缝电压选择机制,解决了单套母线合并单元异常控制保护设备失压的问题,并在工程现场得到充分验证。     

旧变电站断路器失灵保护改造探讨

为解决旧变电站母线保护与失灵保护不满足配置要求的问题,提出新上一套两者合一的微机型保护装置。论述了两种可行的改造方案：（1）取消各间隔原断路器保护,由线路保护动作触点直接启动失灵;（2）保留各间隔原断路器保护,利用断路器保护的触点启动失灵。通过比较两方案的优缺点和适用范围,选择了改造涉及范围小的方案二。针对方案二,提出一种失灵电流定值的整定方法,即应将断路器保护和失灵保护的失灵电流定值整定相同。此方案已在天津市电力公司某500 kV变电站投入使用,运行情况良好,未发生误动。     

智能变电站保护功能自动校验研究

智能变电站架构及其功能分布的变化,使保护功能的监测及校验范围不再局限于单套装置,需要从系统的角度,对功能实现的各个环节进行周密监视及测试。为此对智能变电站保护功能自动校验进行了研究,设计了自动校验实现的方案。通过在智能变电站保护系统的设备应用软件实现中附加各种校验手段,对保护系统的各个功能实现环节进行校验及检测,利用基于证据理论的专家系统实时配置校验方案,并对校验信息进行实时分析,得出校验结论。该方案提升了智能变电站保护系统的自诊断、自监测能力,充分利用了智能变电站的数字化采集和信息交互优势,可应用于现场调试校验,部分功能也可以在运行中对保护进行在线监测。     

数字化变电站对时方法的研究

针对数字化变电站的结构特点,分析了其同步对时的要求以及存在的问题,提出了一种适用于数字化变电站的同步对时方案。该方案依据过程层设备、间隔层设备、变电站层设备的对时特点,分别采用了不同的具体对时方式,以满足各层设备的不同对时要求。在此基础上,提出了间隔层与过程层实现数据同步的方法。对时方案结构清晰,逻辑简单,便于在各智能电子设备中实现,可以有效实现数字化变电站的全站信息同步。     

双母接线系统中线路保护、母线保护、线路断路器失灵装置一体化方案的研究

提出将双母接线系统中线路保护、母线保护及线路断路器失灵保护一体化的方案,并设计了装置内部模块结构图,增加了原来线路保护、母线保护及线路断路器失灵保护分别配置时没有的一些功能,减少了CT和PT的二次绕组及连接用的电缆,取消了电压切换装置,同时实现针对线路断路器装设的保护双重化.     

母线保护在变电站母线倒闸操作时的处理

通过对母线微机保护原理和投退母线保护的一些误解的阐述,探讨了在母线倒闸操作时对母线微机保护装置要注意的问题,供变电站运行人员参考。     

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...     

1 000 kV稳态过电压保护装置现场校验

介绍了特高压试验示范工程稳态过电压保护装置的功能和配置,分析了稳态过电压保护联跳长治—南阳—荆门三站的方式,对长治站现场单机调试、三站联调的方法以及现场调试中发现的问题进行了研究,总结了现场调试稳态过电压装置需注意的问题。     

变电站集中式后备保护

在广域信息具备情况下,从简化现有电力元件继电保护的配置方式和定值配合出发,提出了一种由现有主保护加集中式后备保护的配置方式.集中式后备保护系统测量本侧电力元件的电压和电流、主保护动作及开关状态信息,并收集相邻变电站的状态量信息,方便地实现以下功能:主保护拒动时,起到快速近后备保护作用;断路器失灵时,跳开失灵断路器的相邻断路器.最小范围内切除故障;在相邻变电站直流电源消失时,提供远后备作用.以方向比较原理给出的该后备保护系统的实现例子,在故障发生后,根据保护范围内元件的拓扑连接关系、不同位置方向元件的指示形成故障位置判别矩阵,经运算确定具体的故障元件,给出合理的跳闸策略.算例表明,该算法对缺少某个方向元件信息情况下仍有很好的适应性.     

集成式中低压数字化变电站自动化系统设计

针对中低压变电站及IEC 61850标准的特点,开发了能够实现全站的保护和控制的集中式保护装置,并设计了集成式数字化变电站系统.阐述了集成式数字化变电站自动化系统的整体结构,讨论了过程层采样方案、通用面向对象变电站事件(GOOSE)跳闸方案和集中式保护装置设计方案.对过程层采样的可靠性和GOOSE网跳闸方案的实时性和可靠性进行的检验表明了设计方案能够满足实际工程运行的需求.所设计的集成式数字化变电站自动化系统已应用于实际工程.