智能变电站站域后备保护的方案

综合近年来国内外智能变电站继电保护的研究方案,根据现有智能变电站的发展状况重新配置典型智能变电站的后备保护,提出了站域后备保护的配置方案以及基于站域信息下的快速故障定位原理和算法。基于方向比较原理的站域后备保护方案算法简单、流程简明,克服了传统后备保护在定值和时间上复杂配合的缺陷,可实现对站域范围内故障元件的快速、准确定位。最终的算例分析也验证了所提方案的可行性。     

智能变电站新型站域后备保护研究

为解决传统变电站后备保护在配置和原理方面存在的问题,提出了适用于智能变电站的基于电流差动原理的站域后备保护新方案。该方案以变电站及所有出线为保护对象,定义了四类不同特性的差动区,根据其处于制动状态或者差动状态来实现故障定位,并根据主保护和断路器的动作信号确定后备保护的跳闸策略。详细阐述了站域差动后备保护的工作原理、故障元件定位流程以及主、后备保护之间的协调控制方法。采用该方案的智能变电站,保留传统的面向间隔的主保护,集中配置站域后备保护,简化了后备保护的配置和整定。利用PSCAD软件构建了典型变电站仿真模型,对正常运行、保护区内外故障等不同运行状态进行了全面仿真,验证了所提方案的正确性。     

基于站域保护原理的智能变电站过程总线信息共享特性分析

针对传统继电保护动作延时长、整定配合复杂及自适应能力较弱等弊端,引入了利用全站数据信息的站域保护的概念,并分析了站域保护的基本原理和动作功能。从站域保护的通信需求出发,以交换以太网的变电站组网方案为基础,对过程总线通信特性进行评估分析。对过程总线面向间隔以及面向位置的两种组网方案进行了OPNET的仿真和建模,分析了SV报文以及GOOSE报文在过程总线传输过程中的共享特性。验证了当采样率较低时,过程层能够在100Mbit/s网络下实现具有较高实时性的跨间隔数据共享。     

基于站控层GOOSE的站域控制实现方案

提出并实现了基于站控层通用面向对象变电站事件(GOOSE)的站域控制系统。该系统由间隔层装置、监控子系统和站域控制子系统3部分构成,实现了智能变电站内的备用电源自动投入(简称备自投)、过负荷联切、过负荷闭锁等站域控制功能,并利用已有的双冗余站控层网络传输GOOSE报文,有效提高了站域控制动作的实时性,可替代现已使用的各种备自投、过负荷联切等装置和系统,已在多个智能变电站中得到应用。     

基于站控层 GOOSE站域控制原理的跨电压联切研究与实践

针对智能变电站存在中压电源线路并网,为防止电源线路非同期并网,需在高压线路故障跳闸时联切中压电源线路的情况,研究利用智能变电站站控层GOOSE站域控制原理设计智能变电站高压线路故障联切不同电压线路方案,并在变电站实际使用,实际运行效果良好.     

林海智能变电站站域控制系统组网方案及实现

介绍林海智能变电站站域控制系统的构成及主要功能,阐述其基于过程层和站控层通用面向对象变电站事件(GOOSE)输出方式的设计思路与实现方案,并针对该系统的组网方案、实现原理等几方面提出了建议。     

110kV智能变电站站域式后备保护配置研究

基于智能变电站"三层两网"数据共享平台,提出一种110kV智能变电站全局式继电保护配置方案。该方案对线路、变压器、110kV母线等重要一次设备配置针对性的主保护,同时将全站后备保护系统集成,建立一种主保护与站域式后备保护间的配合策略,兼顾了后备保护的快速性和选择性,为智能变电站继电保护设计提供了新途径。     

基于GOOSE的区域保护控制系统站间通信技术

传统的电力系统安全稳定控制系统站间通信方案已不能适应区域保护与控制系统的要求,基于此,根据电力系统通信网络的发展现状和区域保护控制系统的架构和通信需求,借鉴智能变电站过程层面向通用对象的变电站事件(generic object oriented substation event,GOOSE)通信报文机制,提出在广域网实现基于GOOSE的站间组播通信。依据GOOSE报文的特性,分析站间通信的组网方案、带宽控制和系统配置方案等,以广州荔城区域保护与保护控制系统为典型案例进行验证,结果表明基于GOOSE的站间组播通信方案稳定可靠、传输数据量大、重用性和互操作性好,符合当前技术发展趋势,满足区域保护控制系统站间信息交互的需求。     

智能变电站基于站控层GOOSE输入输出的备自投装置研制

分析了目前备自投装置开关量输入输出的两种方式,在此基础上,综合考虑实时性和成本效益,提出了一种基于站控层GOOSE方式实现开关量输入输出方案,将站控层MMS与GOOSE双网合一,以站控层GOOSE方式采集变电站全站实时开关量信息、开出跳合闸命令,实现备自投功能。结合工程实践介绍了分段备自投的实现过程,并详述了备自投装置实现站控层GOOSE收发的关键技术,给出了备自投装置动作性能指标。保证备自投实时性的同时简化了变电站备自投装置的网络架构,有效降低了变电站的建设成本。研制的备自投装置目前在多个智能变电站运行效果良好。     

智能站主变二次设备检修压板投退的分析和研究

阐述智能变电站中SV、GOOSE、保护装置三类检修压板对主变差动保护及后备保护的影响,分析和对比变压器差动保护及后备保护检修机制;根据变压器不同运行情况,制订相应的检修压板投退方案,并将理论分析结果运用于智能变电站现场传动试验。     

基于背板总线的站域保护控制装置设计

提出一种基于背板总线的智能变电站站域保护控制装置设计方案。设计出一种基于多点低电压差分信号的多主通信背板总线结构;基于资源配置和逻辑图分割描述装置功能协作模型,以背板总线为核心,建立模件内虚拟逻辑总线、背板总线、过程总线以及广域通信网等多层次数据集交互及其控制模型。重点分析了背板总线原理、逻辑图实现及功能分割、多层次数据交互实现等问题。该方案在110kV智能变电站站域保护控制装置设计中得到应用,可集成实现功能迁移、冗余保护、集中后备保护、安全自动控制类功能等。现场运行结果表明该设计方案的有效性和实用性。     

110kV数字变电站继电保护配置方案探讨

简要介绍了数字化变电站的三个特点及IEC61850标准的网络结构,针对IEC61850协议的数字化变电站网络的特点及优势,研究了一种基于站域后备保护的综合保护方案,通过与传统综合自动化变电站保护方案的比较可知,可以更快速,准确的切除故障,提高了继电保护系统的稳定性和可靠性。保护方案已于2013年应用于110 k V同盛变电站,通过两年多的安全运行证明了保护方案的可行性,为新建110 k V数字变电站保护配置提供实例参考。     

利用站域信息的智能变电站变压器后备保护方案

采用复压过流原理的变压器后备保护方案存在灵敏度不足、整定配合复杂、故障切除延时过长等问题。提出在智能变电站中采用主后备分离模式的变压器保护配置方案。单独配置的后备保护,利用站域共享信息,以方向比较原理为基础确定故障位置,实现对变压器内部故障、中低压母线故障、死区故障和断路器失灵的后备保护功能。对于不对称故障采用负序、零序方向元件,对于三相故障采用基于正序电流幅值相位比较的方向元件。通过在PSCAD中建立典型的110 k V变电站模型,对于各种故障类型进行仿真,验证了所研究的后备保护方案的有效性。     

一种面向智能变电站的广域备自投系统的应用

近几年智能变电站技术得到飞速发展,全国已建立多处智能变电站试点,朝阳某地区66 k V电网中有三个特定联系的智能变电站,结合该地区电网的实际情况,提出一种适合该地区的面向智能变电站的广域备自投系统。在控制中心投放广域备自投装置,实现实时的恢复控制。同时,系统拓展了备自投的功能,解决了部分地区出现供电故障时无法恢复供电的问题。该系统采用的是基于IEC 61850网络通信标准的光纤通道,在信息获取、控制策略形成和控制措施执行的整个过程中,可综合利用全网信息,实现备自投与安全稳定装置的协调动作。最后利用RTDS对该广域备自投系统进行仿真分析,试验结果表明了其应用的可行性。     

基于传感网络和专家系统的智能变电站

提出一种基于传感网络和专家系统的智能变电站,分析了该类型变电站的特点,阐述了其设计方案。根据智能变电站监测量范围及要求,为变电站各环节加装各类传感器以获取设备运行的实时数据,根据传输数据类型的不同设计相应的通信网络,最后通过后台专家系统实现智能变电站全站从主系统到辅助系统的设备状态可视化和智能化控制,解决常规变电站中存在的诸多问题。     

智能变电站兼具旁代功能的线路保护方案

针对目前旁代操作过程中,线路保护装置操作复杂,误操作风险较高,同时保护性能下降或退出使系统运行风险加大的难题,提出了一种适用于智能化变电站,兼具旁代功能的线路保护新方案。具体介绍了兼具旁代功能的线路保护的整体方案和判据、以及在智能变电站中的数字化实现方案。本方案节省了旁路保护装置,简化了旁代操作时线路保护装置的操作,解决了并列分流对线路保护的影响,避免了旁路时保护性能下降或退出,提高了系统运行的安全性。     

智能变电站二次装置一键式隔离系统研究

由于通信机制虚拟化及网络化,智能变电站二次回路检修时难以对二次回路进行经济有效隔离。文中建立了智能变电站二次装置一键式隔离系统,并给出系统需要的软件和硬件配置方案。首先介绍了研究理论方法,利用无提取的可扩展标记语言解析方法对智能变电站IEC61850 SCD配置文件进行快速解耦和分析计算,并把站内检修与改扩建过程中的隔离范围问题转化为图信号处理方法中的事件扩散问题,并通过图信号处理技术实现复杂数据处理算法可视化展示。然后给出了SV链路、GOOSE输出链路、GOOSE接收链路和软压板之间的对应规则,明确检修时隔离的范围。最后,对装置隔离的安全措施序列可视化生成,能够直观地显示二次回路的隔离情况,协助现场人员进行检修工作。     

基于EPON 通信的智能配电网馈线差动保护

智能配电网正朝着网格化、多电源的拓扑结构发展,传统配电网保护、馈线自动化(FA)已经越来越难以满足智能配电网自愈的要求。电流差动保护由于其优越的速动性、灵敏性和选择性而广泛地应用于输电线路,现有的方法是采用专用光纤通道或者基于同步数字系列/准同步数字系列(SDH/PDH)技术的复用通道来实现,但架设这些通信设备费用高且通信速率慢。文中提出并研制了一种适用于智能配电网的差动保护的装置,该装置基于以太无源光网络(EPON)来实现差动保护装置之间采样数据的传输,配以抗延时抖动及IEEE 1588同步算法,实现多端线路差动保护。测试表明,保护能够准确动作,满足精度和动作时间的要求。该装置已在某10 kV线路挂网运行。     

智能变电站二次设备的状态监测技术研究

变电站的二次设备状态监测是实时监测继电保护等二次设备运行状况的重要手段,是变电站安全、稳定,可靠运行的重要保障.随着电网规模的发展,输电线路日趋复杂,继电保护装置也随之增多,需要监测的数据量、节点数量、通信通道量等大大增加,检修人员的工作量不断加大.智能变电站技术的发展,特别是二次状态监测技术和集中式保护装置的应用,有...