一种新的智能变电站继电保护架构

针对国内智能变电站继电保护现状,提出一种智能变电站继电保护架构,该架构将继电保护分为两个层次,现场就地安装的单间隔保护、MU和智能终端。预制舱安装的多间隔保护、站域级保护以及就地保护管控单元。就地安装的继电保护电缆直接采样、电缆跳闸,提高保护的安全可靠性;就地安装的MU和智能终端为站域保护、多间隔保护提供SV和GOOSE数据。保护管控单元为就地保护提供人机界面、状态监测等高级管理功能。该架构单间隔保护不依赖网络,多间隔保护数据点对点传输,站域保护依赖网络,解决了智能变电站光纤数量大、交换机多、保护环节增多导致可靠性降低的问题。     

基于通信地址的智能变电站变压器保护新配置方法研究

目前,智能变电站虚端子配置通常采用人工手配方式,智能化水平有待提高。为此,提出智能变电站变压器保护新配置的解决方法。针对智能变电站变压器保护配置实现方式,探讨了智能变电站智能设备之间通信配置和报文发布订阅自动识别原理,指出了智能变电站变压器保护新配置趋势及原因。根据220 kV变压器间隔信息流,深入分析变压器保护新配置实现方法,通信链路参数设置方法,发布数据集条目数量和描述规范化定义,以及后期扩建变压器中压侧时变压器保护相关参数修改及验证问题。通过变压器中压侧间隔模型解析,证明基于通信地址的智能变电站变压器保护新配置方法的可行性。     

新一代智能变电站控制保护一体化智能终端研究与开发

适应新一代智能变电站对二次设备功能一体化的要求,对集成保护控制功能的智能变电站一体化智能终端进行研究。结合间隔层和过程层二次设备的工程配置,对一体化智能终端的接口标准化、功能整合、信息共享、整装置的即插即用、软硬件集成以及可靠性设计等进行研究。依托新一代智能变电站层次化保护系统体系架构,提出一种实现间隔功能自治的一体化装置设计方案。采用多CPU信息融合与高速交互技术,在一套装置中集成了合并单元、智能终端、测控和保护装置的功能。基于紧凑型设计原则开发了适用于220 kV线路间隔的智能变电站控制保护一体化智能终端样机。通过测试验证,表明方案能减少二次设备数量,简化智能变电站系统架构。     

智能变电站区域差动保护技术研究

变电站一次间隔电流互感器故障时,相应一次间隔必须立即停电检修,造成变电站停电损失.智能变电站以信息共享为主要特征,间隔层可获得变电站内全部的电流量和出线对侧电流量.基于智能变电站信息共享技术,对区域差动保护技术的原理和实现方式进行了分析,解决了电流互感器故障时一次间隔停电检修的问题,以此提高智能变电站供电可靠性.     

基于SCD与CCD校准的智能变电站跨间隔检修技术研究

针对智能变电站二次保护设备分散调试工作量大、虚端子回路通信易失败等问题,介绍了一种基于SCD文件与CCD文件校准的跨间隔检修系统。该系统主要由一致性比对和同步控制检测两部分功能构成。在SCD文件与CCD文件一致性比对正确的结果上,利用光纤时钟同步原理使最多9台功率放大器同步输出,每台功率放大器能够输出3相电压和3相电流,功率放大器8路开关硬接点回采智能终端保护跳闸信号,实现主变、线路等多间隔保护一次性闭环检修测试。基于SCD文件与CCD文件校准的智能变电站跨间隔检修系统实现智能变电站二次设备多间隔整体测试,对提升智能变电站调试检修效率和开展全站自动测试有一定的参考价值。     

基于间隔智能组件的二次系统架构

针对智能变电站继电保护的发展现状,提出一种基于间隔智能组件的二次系统构架,并基于该构架对间隔智能组件提出解决方案,包括线路/母联间隔智能组件技术方案、主变间隔智能组件技术方案以及基于共享网络的跨间隔保护技术方案。面向变电站间隔的智能组件纵向集成多种业务功能,设备光口数量大为减少,采用短电缆进行采集和跳闸,有效提高保护速动性;基于共享网络的跨间隔保护充分利用共享数据,结构简单,可靠性高。上述方案解决了智能变电站光纤众多、速动性低、可靠性不高等问题。     

基于Markov的智能变电站二次系统间隔层和过程层可靠性评估

智能变电站二次系统可靠性评估是实现智能变电站状态检修必不可少的环节。现有的二次系统可靠性评估主要将智能变电站的单个设备或者保护功能作为评价对象,未考虑二次系统中过程层设备和链路的可靠性。对此,文章针对智能变电站二次系统中的间隔层和过程层,将二次系统间隔层与过程层网络分为保护回路与测控回路,随后基于马尔科夫链模型,分别建立保护回路和测控回路的可靠性方程,并评估各回路的可靠性。根据保护回路与测控回路的功能耦合,构建适用于间隔层和过程层网络的可靠性评价方法,通过实例验证,证明文章所提出的方法能够对间隔层和过程层的可靠性进行有效评估,为智能变电站二次系统状态检修提供依据。     

智能变电站扩建主变间隔不停电接入方法研究

介绍智能变电站扩建主变间隔在其它运行一次设备不停役的情况下,与相关联的110kV备自投、10kV备自投、220kV母差保护、110kV母差保护、110kV母分间隔的接入方法及全站SCD配置文件的修改完善,基于虚端子信息流的安全措施和关联设备联调试验方法,为智能变电站不停电扩建主变间隔提供指导意见。     

智能变电站不停电保护校验技术应用

介绍了在一次设备不停电时,智能变电站二次设备校验的安全隔离原则。分别在内蒙古电力科学研究院智能变电站保护技术实验室和内蒙古某供电局500 kV智能变电站模拟完成了不停电保护更换及校验,验证了智能变电站继电保护不停电校验技术的可行性和可靠性。     

智能变电站扩建110kV母差保护不停电接入的实践

智能变电站的继电保护二次回路由直观的二次接线转变为不直观的抽象网络数据流,扩建过程中必须考虑到新间隔对运行间隔的影响,布置合理恰当的安全措施.在分析智能变电站检修机制的基础上,探讨了智能变电站扩建110 kV母差保护的不停电接入的相关安全措施,并通过220 kV 文津变110 kV学林玉与域间隔扩建工程验证了策略的正确性和安全措施的可靠性.     

220 kV彩虹智能变电站过程层组网分析

智能变电站技术仍处于发展阶段,但它是变电站建设的必然趋势。目前,中国智能变电站数量较少,实际运行管理经验较常规变电站欠缺。由于智能变电站自身的特点,给运行值班人员的学习理解带来一定困难。过程层网络是智能变电站的重要基础,直接关系到全站数据采集和开关控制的可靠性和实时性。以新建220 kV彩虹智能变电站为例,介绍了智能变电站保护、测控、智能组件配置,分析了各典型间隔保护、测控、智能组件之间的网络连接及信息传递。对彩虹智能变电站的网络剖析可以给运行值班人员对智能变电站设备的运行操作提供一定参考。     

基于Petri网的智能变电站GOOSE回路故障诊断

智能变电站二次系统开关量输入和跳闸命令输出有赖于高可靠性的GOOSE回路,其在线监测与故障诊断是智能变电站的重要功能。针对智能变电站GOOSE回路断链的故障诊断问题,提出了基于Petri网的智能变电站GOOSE回路故障诊断方法,通过Petri网模型的计算实现了故障点的准确定位。根据智能变电站GOOSE回路能够间隔解耦的特征,以线路间隔的GOOSE回路和母线间隔的GOOSE回路为典型对象,研究了分间隔GOOSE回路的Petri网模型建模方法。最后,以线路间隔的智能终端GOOSE断链,以及线路保护GOOSE断链与母线测控GOOSE断链两个场景为例,使用GOOSE回路的Petri网模型进行故障诊断,准确定位故障点,验证了方法的有效性。     

分布式母线保护在智能变电站中的应用

随着智能变电站的广泛推广使用,当面对接入间隔数目较多的情况时,集中式母线保护装置已无法满足智能变电站大容量数据交换的要求．因此开发应用于智能变电站的分布式母线装置已成为当务之急。文中介绍了应用于智能变电站的分布式母线保护的配置方案．并针对大容量数据传输及同步采样提出了相应的解决方案。     

层次化保护控制系统及其网络通信技术研究

新一代智能变电站层次化保护控制系统旨在基于跨间隔、跨变电站信息,实现最优保护控制策略,其中,信息共享和高可靠的通信网络方案是其重要支撑技术。剖析了层次化保护控制系统的体系结构、功能定位,对层次化保护通信系统的网络流量和网络时延进行分析,提出了一种应用于新一代智能变电站的优化网络通信方案。它基于网络报文时延可测技术,克服了目前不同步采样报文不能进行组网传输的限制,实现了保护装置功能不依赖于全站统一对时,推进了新一代智能变电站的信息共享和网络传输技术发展。     

智能变电站继电保护免配置文件技术探讨

智能变电站由于采用IEC 61850标准,继电保护及相关装置通信信号关联都依赖系统配置文件。然而系统配置文件是基于XML(可扩展标记语言)的复杂计算机语言,普通用户难以掌握,因而带来很多运维问题,例如装置消缺依赖厂家、间隔扩建时修改母线保护配置需要全停传动、配置文件不受控等。为此,分析了智能变电站继电保护配置的需求,提出智能变电站基于通信链路参数设置的免配置文件技术方案,避免了继电保护对配置文件的依赖,消除了间隔扩建修改母线保护配置全部传动的问题,并给出一个应用示例。     

扩建智能变电站220 kV母差保护不停电接入的实践

智能变电站的继电保护二次回路由直观的二次接线转变为不直观的网络数据流,扩建过程中必须考虑新间隔对运行间隔的影响,应采取合理恰当的安全措施。在分析了智能变电站检修机制的基础上,提出了220 kV母差保护不停电扩建的安全措施和扩建策略,并通过220 kV文津变电站220 kV出线间隔扩建工程,验证了扩建策略的正确性和安全措施的可靠性。     

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.     

一种智能变电站二次设备系统架构设计方案

针对目前智能变电站网络架构复杂、装置数量多、保护及测控等二次设备可靠性及速动性相对不高等问题,提出一种智能变电二次系统设计思路,并以220 k V智能变电站为例,设计线路间隔、主变间隔和母线间隔的保护控制系统功能架构、网络架构及配置。通过采用多功能集成装置等方法,该方案可大幅减少装置数量和光纤数量,提高保护装置的可靠性和速动性,简化系统网络架构,减少虚端子配置和调试工作量,降低运行维护难度。     

智能变电站采样值同步及测试方法

针对智能变电站大量采用电子式互感器后,继电保护等自动化设备电气量数据采集的同步问题,指出采样数据的同步性直接影响继电保护计算的准确性.介绍了解决采样值同步的方法及二次插值原理,提出了智能变电站中的级联数据、间隔数据、数字化保护与传统保护数据等采样值同步内容,给出了采样值同步测试的方法.     

智能变电站二次系统组网

对智能变电站一次、二次设备进行分析。主要侧重于对智能变电站的二次系统的组网研究。对智能变电站设备与常规变电站设备进行了比较,并对智能变电站的合并单元进行了设计,搭建了二次设备的组网结构。由此,分析和论证了站控层、间隔层和过程层的组成及作用。智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化及信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能,同时具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策