一种新模式常规采样GOOSE跳闸变压器保护的设计及应用

为解决智能变电站复杂数字采样回路环节引起的采样数据异常,提出一种新模式的常规采样GOOSE跳闸变压器保护设计方法。利用NPI插件实现模拟量双AD直接采样的新采样回路并兼容GOOSE信息传输,同时配合基于滑动数据窗的双AD实时采样数据互校验判据,用于监测采样数据的有效性。另外,针对特高压变压器涌流特性,提出了一种分相差流谐波或闭锁、非间断点开放的综合励磁涌流识别判据。仿真结果表明,综合励磁涌流识别判据可以应用于新模式的变压器保护。     

应用于空心线圈电子式互感器的双环数字积分器设计

目前空心线圈电子式互感器多采用硬件积分器,受硬件元器件输出误差及系统扰动影响,硬件积分器在特定情况下存在失真问题。文中提出了一种数字积分器设计方案,该方案采用两个修正环节来调节积分器输出的直流分量:AD采样输出正向调理环节和积分器输出反馈调理环节。AD采样输出正向调理环节主要用于消除电子元器件输出直流偏移;积分器输出反馈调理环节用于调节最终输出的直流分量,其中包含了前端残余直流分量和数据精度误差经长时间累积产生的直流分量。为防止系统扰动时对一次直流分量误修正,对信号调理限定条件进行了分析。通过实验验证,表明该数字积分器对正常电流及各种扰动电流均能够精确跟踪,保证了电流数据的测量精度。     

基于自适应采样算法及数据处理的过程层设备时延优化设计

智能变电站与传统变电站相比,二次保护系统中增加了过程层设备合并单元及智能终端,引起了保护设备动作时间变慢。提出将合并单元的单一插值采样算法改为同步采样算法与插值算法相结合,基于同步状态自适应调整采样算法,减小了合并单元内部采样数据的处理时延。针对智能终端的CPU插件进行了改进,由FPGA完成GOOSE组播过滤、网络风暴功能,CPU负责处理GOOSE的接收与发送,同时采用MOSFET光电耦合继电器作为启动继电器,通过优化设计减少了智能终端的出口时间。基于上述设计,研制了新型过程层装置,并对比开展了动模仿真及静模仿真验证。仿真试验结果表明,新研制的过程层装置配合线路保护装置的整体动作时间相比优化前减少3 ms,能够满足GB/T-14285标准对继电保护装置整组动作时间的要求。     

PT二次误接线导致的定子接地保护拒动分析

国内某电厂的定子接地保护拒动起因于不正确的PT接线.文章分析了当PT二次侧采用B相接地时,PT与电压变换器的中性点连接方式对保护动作行为的影响.结论表明:当二者中性点断开时,保护装置的测量结果不能正确反映一次系统的运行状态,PT断线判据可能误动;而当中性点直接相连时,保护装置能够正确动作.     

变压器区外故障CT饱和对主变保护的影响分析

近年来,现场出现了多起主变差流速断保护误动的事件。主变差流速断保护作为差动保护的一个辅助保护,要求在变压器内部发生严重故障时能快速动作切除故障,因此保护通常不增设任何闭锁条件,只要差流大于保护定值就会动作跳闸。通过对现场的几起事故进行分析,区外故障时CT饱和是造成主变差流速断保护误动的直接原因。在分析了P级电流互感器容易饱和的原因后,根据不同的故障类型对差流速断保护动作判据进行了改进,这种改进方案在微机保护中非常容易实现。试验结果表明,改进方案能明显提高区外故障时差流速断保护的抗CT饱和能力,也不会降低区内故障灵敏度。     

就地化分布式变压器保护方案研究

提出了一种适合就地化变压器保护的有主分布式环形网络及其同步方案,按断路器配置保护子机,变压器本体子机兼作保护主机,直接采用常规采样、常规跳闸模式,对外连接全部采用预制的航空插头。主变本体子机利用IEEE 1588网络对时协议实现各侧子机模拟量的同步采集,各侧子机采样数据发送到主变本体子机,由主变本体子机完成全部保护及MMS通信等功能。保护动作后,主变本体子机发出GOOSE跳闸命令,各侧子机收到GOOSE命令后跳开本侧开关。此方案可以使110 kV及以上电压等级变电站所有保护装置满足就地化安装的要求,取消保护小室,减少新建变电站占地面积。     

基于间隔功能动态部署的智慧变电站集群测控装置研制

智慧变电站集群测控装置采用通用的软硬件平台和过程总线技术,基于IEC61850标准,集成智慧变电站多个间隔的测控功能。采用即插即用的思想,面向间隔设计,将实体测控装置虚拟化,间隔功能动态集成、灵活部署,适应智慧变电站的不同应用场景,满足改扩建便利性要求。通过配置"单间隔实体测控装置+集群测控装置",集群测控装置中各虚拟测控单元与单间隔实体测控装置一一对应,实体测控装置故障后自动切换到集群测控装置中对应的虚拟测控单元,实现了智慧变电站测控功能的集中式后备。试验验证和工程应用表明,集群测控装置缩短了设备故障导致测控功能失效的时间,提升了智慧变电站自动化系统的可靠性。     

智慧变电站集群测控功能冗余切换方案研究

智能变电站测控装置采用单套配置,存在单点故障导致测控功能失效的隐患,无法完全适应智能变电站无人值守的要求.针对"单间隔+集群测控"、"双套集群测控"两种配置模式分别提出了相应的测控功能冗余切换方案.通过配置集群测控装置,采用测控功能虚拟化、定值及软压板状态同步、模型及配置等价实现等关键技术,间隔虚拟测控单元使用跟实体测控装置相同的运行参数、虚端子联系表、联闭锁规则及ICD模型,实现了集群测控装置的功能等价、模型等价及配置等价,解决了智慧变电站测控装置故障时测控功能的冗余切换问题,提升了智慧变电站监控系统的可靠性.通过试验验证和工程应用,验证了方案的有效性和适应性.     

特高压串补保护控制装置的研制

特高压串补一次系统设备昂贵,结构复杂,故障类型多,其保护控制装置与传统的继电保护装置在硬件及软件需求上存在很大差异。为反映MOV及间隙放电等瞬变电流,串补保护控制系统对实时性要求非常高。在分析串补系统基本故障类型及对保护控制装置需求的基础上,提出了串补保护控制系统硬件及软件方案。硬件采用模块化设计,模拟量输入与处理、保护逻辑运算、通信及人机接口等硬件模块根据功能及性能需求独立设计,以达到最高效率及最好稳定性。软件分层分模块设计,底层软件由专业团队设计,复杂的应用层软件采用可视化编程环境实现,将各保护功能及算法模块化、可视化,降低了编程出错几率,提高了软件运行的稳定性。通过型式实验及数模仿真实验验证,所研制串补保护控制装置动作行为及性能符合相关行业标准要求。     

一种变压器保护采样可靠性及涌流识别方案的研究

为解决智能电网运行中因采样数据异常及变压器励磁涌流不能正确识别导致的变压器保护动作可靠性不高的问题,提出一种变压器保护采样可靠性及涌流识别的研究方案。对于采样数据异常问题,提出一种利用两路AD采样数据实时相互校验并共同把关保护逻辑出口的方案。同时针对涌流识别问题,提出一种差流谐波互闭锁+空投时按相综合谐波开放及恢复性涌流时按相差流二次谐波低“三取二”的方案。通过实验仿真,验证了涌流识别方案的有效性。