适用于站域后备保护的智能变电站站间信息传输方案

要实现基于电流差动原理的智能变电站站域后备保护,需要获取相邻变电站的SV和GOOSE信息,为此研究了变电站之间的信息传输方案。满足带宽和实时性要求的SV传输方案有以下三种:借用光纤纵差保护装置转发的方案、采用专用数据转发装置的方案和广域以太网扩展变电站过程层网络的方案。经过性能对比分析,第三个方案互操作性好、数据带宽高,最适合于站域后备保护的实际应用。对第三个方案从SV数据的同步性、数据通道带宽、通信传输距离及可靠性、数据传输延时等几个方面进行了初步分析,表明采用该方案在智能变电站之间透明传输SV和GOOSE信息是可行的。最后指出了实用化过程中需要进一步研究的内容和可能存在的问题。     

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。     

新一代智能变电站站域保护研究应用

结合新建110kV浩村新一代智能变电站工程概况及可研意见,提出本站站域保护配置方案,在不改变主变及线路主保护配置方案的基础上,将站域保护作为线路、主变及母线等电气设备保护功能的补充,增强了保护可靠性,同时站域保护集成备自投、中/低压侧母线保护等功能,可减少二次设备配置数量。     

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。     

智能变电站二次系统集成测试平台设计

智能变电站二次系统集成测试涉及环节多、周期长,严重影响了智能变电站工程建设效率。分析了智能变电站与常规变电站二次系统测试的主要差异,归纳了智能变电站集成测试的主要内容,设计了满足IEC 61850标准的二次系统集成测试平台,完成了典型间隔的间隔层和过程层设备测试,实现了二次系统的可视化展示与管理,从而提高了系统联调测试效率,具有工程实用价值。     

智能变电站二次系统集成测试工作浅析

随着电子式互感器和IEC61850标准在智能变电站的广泛应用,实现变电站二次系统信息交换和传输数字化、网络化的同时,也使智能变电站与传统变电站的建设模式发生了根本变化,工厂内变电站二次系统集成联调及测试成为智能变电站建设过程中的重要环节之一。结合IEC61850标准和国内外电力行业相关标准所规定的智能变电站系统配置过程及作者在实际联调工作中的经验,对智能变电站集成测试的目的、流程和存在问题等进行分析,并给出改进建议。     

基于智能变电站的站域保护原理和实现

为了克服现有继电保护系统配置无法发挥智能变电站本身优势的缺点,该文针对三层式的继电保护体系架构,分析了智能变电站站域保护的功能、实现方式、算法及原理.基于反序网络中母线电压为零的特点,提出了并联电抗电流的出线故障性质判别新方法和基于反序网的双回线路故障测距方法.将高压线路并联电抗器电流引入线路保护,形成了智能变电站带并联电抗器线路保护的新方案.该保护方案具有通过所获取的信息弥补该间隔缺失的保护功能,从而能够快速切除故障.     

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。     

智能变电站站域保护控制装置的研制

站域保护控制装置通过通信网络实现全站的模拟量、开入量、开出量的全景信息共享获取,实现全站的保护和控制功能。文中重点介绍了基于全站功能集成的站域保护控制装置的硬件实现和软件实现。针对变电站改建和扩建带来的模型升级和功能扩展问题,采用"搭积木"组合方式实现智能电子设备能力描述(ICD)模型的灵活扩展,采用平台软件与应用软件模块解耦方式实现功能的可灵活裁剪。文中应用哈希算法对网络流量进行抑制,提出基于合并单元采样序号自学习调整秒脉冲宽度的方法,以及采用单一数据源失步不闭锁保护的方法。同时,提出基于全站主接线拓扑结构闭锁的简易母线保护、合闸于故障的加速保护和变压器死区保护联跳各侧的保护方案,优化装置的后备保护功能。通过对装置的动模、数据流量等测试结果表明,站域保护装置能够满足智能变电站的保护要求,证明其在智能变电站应用中的实用性和可靠性。     

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。     

基于图论的智能变电站站域后备保护跳闸策略

目前对站域后备保护算法研究已有一定的进展,但对相应跳闸策略研究还比较缺乏。针对这一空白,本文提出了一种基于图论知识的站域后备保护跳闸策略。根据智能变电站拓扑结构、站间连接关系及断路器状态信息,形成实时站内元件-开关关联矩阵和站间元件-开关关联矩阵,然后结合故障元件和失灵断路器的具体情况建立站域元件-开关关联向量,并通过关联向量识别出站域后备保护在实现近后备保护功能和断路器失灵保护功能时所关联的断路器。算例分析表明,所提方法可适用于主接线形式复杂和运行方式变化的智能变电站,能实现自适应最小范围快速切除故障。     

智能变电站二次设备就地化防护技术

智能变电站二次设备就地化满足“节材、节地、节能”等要求,是当前智能变电站建设的研究热点。为推广应用智能变电站二次设备就地化建设模式,总结了近年来二次设备就地化防护技术现状,分析温度、湿度、电磁干扰对二次设备的干扰机制;针对现有防护技术的不足之处,提出了一种预制舱防护方案,描述了舱内柜体单列和双列配置方法,具有布置紧凑、经济性好、防护效果明显、可厂内预制生产、建设周期短的特点,有效提高了智能变电站建设效率,降低了智能变电站建筑面积、工期、投资等指标。智能变电站二次设备就地化将进一步推进智能变电站“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”,具备推广应用的价值。     

智能变电站二次系统调试技术探讨

智能变电站是以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求自动完成二次系统信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能。智能变电站二次系统主要由保护装置、测控装置、智能终端、合并单元等智能组件组成,其主要特征是数据采集数字化、信息交互网络化。主要对智能变电站二次系统调试的试验流程、试验重点和难点等进行探讨。     

新一代智能变电站站域保护调试技术研究

文章结合天津高新园110 kV新一代智能变电站的试点建设,介绍了基于IEC61850标准的新一代智能变电站的站域保护概念及其内容,研究分析了新一代智能变电站站域保护调试方法和关键技术,并给出了相关调试建议,为今后站域保护调试工作提供了一定的思路和经验。     

智能变电站信息集成及二次安全防护方案

智能变电站中一体化信息平台需构建变电站全景数据。变电站中各类系统繁多,所含数据类型和实时性也各不相同,另外不同系统所处的安全分区一定程度上也制约了全景数据的构建。文中详细分析了站内各类系统及信息的特点,制定出了符合二次系统安全防护要求的2种信息集成方案,并对2种方案的优缺点以及适应场合进行了比较。     

面向智能变电站二次设备的网络报文管控技术

随着智能变电站以太网应用往混合组网、多网共口的方向发展,网络的安全稳定性对于智能变电站设备可靠运行至关重要。文中深入研究了电力二次设备在多种报文共网共口条件下接收与发送的优化处理机制。在接收方向上针对变电站网络风暴条件下的报文特点,提出多级过滤、分组流量控制的方法实现网络风暴抑制,保证了正常报文的接收与处理;在发送方向上提出以优先级划分为前提的优化调度发送策略,保证了报文发送的实时性并充分利用了网络带宽。同时,基于纯硬件片上系统实现了上述机制的实际应用与测试,有效提升了智能变电站二次设备网络通信的稳定性与可靠性。     

智能变电站计量系统安全防护技术探讨

针对智能变电站计量系统的特点及其存在的安全隐患,从数据加密、安全认证与密钥协商协议设计、访问控制等方面探讨了智能变电站计量系统安全防护技术。该技术已应用于智能变电站计量系统并经过安全性验证,验证结果表明智能变电站计量系统安全防护技术可有效抵抗病毒、DDos、重放等多种攻击,可以高效地实现身份认证及密钥协商,可以在不影响传输数据实时性和可靠性的前提条件下有效拦截非授权设备访问系统,具有较高的推广应用价值。