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1、隨著我國(guó)智能化電站的進(jìn)一步推廣,常規(guī)電站已逐步退出歷史舞臺(tái)。智能電站較之常規(guī)電站具有數(shù)據(jù)共享、應(yīng)用價(jià)值高的優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)由于增加了智能終端及合并單元,也使得保護(hù)時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)。目前大部分智能終端安置于室外的就地匯控柜,因此易受電磁干擾,引發(fā)各種故障。文章建設(shè)性地提出了取消智能終端及合并單元等中間環(huán)節(jié),將保護(hù)裝置就地化,采用多間隔式配置方案,有效地縮短了就地保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,提高了系統(tǒng)的可靠性?!娟P(guān)鍵詞】智能電站就地化保護(hù)配置方案所謂智能化電站是以電子式互感器以及智能化開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)做為一次設(shè)備,而以網(wǎng)絡(luò)化為二次設(shè)備來(lái)共同組成的現(xiàn)代化變電站,其中網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備又分設(shè)過(guò)程層、間隔層、站控層,整個(gè)電站以IEC61

2、850 為標(biāo)準(zhǔn)和通信規(guī)范,可以實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)智能電氣設(shè)備間信息共享和互操作。智能化電站與常規(guī)電站相比具有資源共享、信息集合等優(yōu)勢(shì),但也存在著一系列急需解決的問(wèn)題。由于智能電站大量采用合并單元以及智能終端,增加了中間環(huán)節(jié),延長(zhǎng)了系統(tǒng)發(fā)出就地保護(hù)指令的時(shí)間,同時(shí)戶外的就地匯控柜也難以抗電磁干擾,易造成故障頻發(fā)。因此采取適當(dāng)?shù)木偷乇Wo(hù)方案才能使電網(wǎng)安全運(yùn)行。下面就智能化電站就地化保護(hù)配置方案中幾個(gè)主要的 部分進(jìn)行一一闡述:1 線路的保護(hù)方案電站的線路往往具有功率大,傳輸距離長(zhǎng)的特點(diǎn),因此其安全保護(hù)就顯得尤為重要,一旦保護(hù)措施不得力,引發(fā)跳閘事故,其造成的經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的。為增加可靠性,智能電站的線

3、路保護(hù)裝置往往采用多套不同廠家的線路保護(hù)裝備,同時(shí)用過(guò)電流元件及電壓元件來(lái)保護(hù)后備電流、電壓。智能電站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的同時(shí)也帶來(lái)了安全隱患,那就是過(guò)于依賴網(wǎng)絡(luò)。為規(guī)避風(fēng)險(xiǎn),可以將保護(hù)線路設(shè)計(jì)成相對(duì)于主線路獨(dú)立存在,線路的CT、 PT 以及回路均直接與就地保護(hù)相連。這樣即使網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題也不影響就地保護(hù)功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn),成功地規(guī)避了網(wǎng)絡(luò)的影響。同時(shí)還可以通過(guò)過(guò)程層交換機(jī)中的SV 報(bào)文進(jìn)行故障錄波及分析。2 變壓器的保護(hù)方案變壓器是整個(gè)系統(tǒng)中最為昂貴的元件,其隨著電壓的升與降往往存在著一系列的風(fēng)險(xiǎn)。為了更可靠地保護(hù)其安全,往往在變壓器的高、中、低三側(cè)分別設(shè)置多間隔保護(hù)。由于集中式的保護(hù)不能就地化,因此采

4、用分布式保護(hù)方案,當(dāng)子機(jī)數(shù)量大于4 個(gè)時(shí)其網(wǎng)絡(luò)連接方式以環(huán)形網(wǎng)絡(luò)為最佳。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)分布式又可分為有主機(jī)和無(wú)主機(jī)兩種。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)是以太網(wǎng)順序?qū)㈦p連接點(diǎn)首尾相連形成環(huán)形。其中以 HSR 為并行冗余技術(shù)中的典型應(yīng)用。在有主分布式中采用主變本體子機(jī)做為保護(hù)主機(jī)。各子機(jī)采集其對(duì)應(yīng)側(cè)的術(shù)本數(shù)據(jù),同時(shí)上傳并轉(zhuǎn)發(fā)合并的模擬量及狀態(tài)信息,由前述的主變本子機(jī)完成保護(hù)功能。而無(wú)主分布式則將每個(gè)子機(jī)均視為獨(dú)立的主機(jī)保護(hù)使用, 在接入站控層及過(guò)程層后,啟動(dòng)保護(hù)時(shí)只跳本側(cè)開(kāi)關(guān)。對(duì)于無(wú)主分布式有一個(gè)缺陷之處就是在變壓器產(chǎn)生故障時(shí)差動(dòng)保護(hù)同時(shí)產(chǎn)生并上傳到站控層,增加了后期維護(hù)的難度。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還處于開(kāi)發(fā)階段,其技術(shù)不完善,但其

5、網(wǎng)絡(luò)可靠性高,尤其是有主式分布較經(jīng)濟(jì)、易用,因此具有良好的發(fā)展前景。3 母線的保護(hù)方案母線保護(hù)是快速切斷故障,保障系統(tǒng)穩(wěn)定的裝置,是靠變壓器后備保護(hù)來(lái)完成的。母線一旦短路,則會(huì)造成開(kāi)關(guān)設(shè)備的失靈,且故障持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)損失大,因此其保護(hù)方案不容忽視。母線的保護(hù)是通過(guò)電流差動(dòng),將母線上所有元件的二次電流接到差動(dòng)回路。其保護(hù)裝置安設(shè)兩套于每一個(gè)合并單元以及智能終端。母線保護(hù)與其他保護(hù)之間的聯(lián)動(dòng)閉鎖信號(hào)采用GOOSE 網(wǎng)傳輸。4 故障錄波保護(hù)方案所謂故障錄波裝置是可以自動(dòng)記錄電力系統(tǒng)事故或振蕩的發(fā)生、演變以及恢復(fù)全過(guò)程的重要設(shè)備。它對(duì)保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行及提高電能質(zhì)量方面均起著非常重要的作用,是當(dāng)

6、今電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制與管理系統(tǒng)的重要組成部分。故障錄波器安裝于主變上,當(dāng)SV 或 GOOSE 接入量較多時(shí)單個(gè)網(wǎng)絡(luò)可配置多臺(tái)裝置。存在故障錄波裝置和網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄時(shí)分析裝置跨接不同電壓等級(jí)問(wèn)題時(shí),應(yīng)采用獨(dú)立的數(shù)據(jù)接口控制器。故障路波裝置一方面接收來(lái)自過(guò)程層交換機(jī)的SV報(bào)文,另一方面接收來(lái)自站控層交換機(jī)的GOOSE 報(bào)文。綜合故障診斷及路波裝置可對(duì)包括瞬時(shí)性故障在內(nèi)的零序電壓升高的各類故障進(jìn)行錄波,從而為后續(xù)的監(jiān)測(cè)做準(zhǔn)備。該裝置能夠記錄10000 次以上的錄播數(shù)據(jù),并且能夠方便的查詢并顯示錄波波形。能夠錄取故障發(fā)生前后500 個(gè)周波和故障消失前后50 個(gè)周波的波形數(shù)據(jù)。錄波數(shù)據(jù)通過(guò)后?_強(qiáng)大的分析

7、軟件,能夠快速便捷地分析錄波的數(shù)據(jù)。給現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)工作人員提供數(shù)據(jù),從而有效地對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)和維修。5 就地化保護(hù)的前景展望在今后的電站建設(shè)中,我們應(yīng)當(dāng)著重注意以下幾點(diǎn):首先是重視底層技術(shù)的研發(fā)。我國(guó)的電站一次設(shè)備智能化水平不高,因此應(yīng)注重基礎(chǔ)技術(shù)研究,為智能電站的全面發(fā)站提供有力支撐。其次注重電站的整體周期成本控制。國(guó)外的智能電站運(yùn)行是商業(yè)化模式,因此更注重成本的降低,對(duì)此我國(guó)應(yīng)借鑒外國(guó)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),將智能電站的壽命周期成本進(jìn)一步降低,以利于全面推廣。再次注重智能變電站運(yùn)行維護(hù)的便利性。我國(guó)的智能電站就地化保護(hù)目前處于試點(diǎn)階段,其原因之一就是技術(shù)含量高,對(duì)于電站維護(hù)的技術(shù)水平相對(duì)較高,因而使得很多小

8、型電站對(duì)其應(yīng)用望而卻步,;在此在今后的智能電站建設(shè)中應(yīng)著眼于其應(yīng)用的便利性,力爭(zhēng)使其運(yùn)維更加的利于操作,這樣才能使得智能電站就地化保護(hù)得以全面推廣使用。最后應(yīng)注重并推動(dòng)新技術(shù)帶來(lái)的運(yùn)行和管理模式的轉(zhuǎn)變。將其建設(shè)所需的管理及技術(shù)進(jìn)行全面改革,使得應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、管理辦法均適用于智能電站就地化保護(hù)方案的實(shí)施。6 結(jié)語(yǔ)綜上所述,對(duì)于智能電站的保護(hù)設(shè)置宜采用就地化多間隔式配置方案,不僅可以提高系統(tǒng)的可靠性,同時(shí)使得保護(hù)指令執(zhí)行得更加得力、迅速,對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的安全性都是極大的改進(jìn),減少了故障,避免了經(jīng)濟(jì)損失。多間隔保護(hù)設(shè)置取消智能終端等中間環(huán)節(jié),創(chuàng)新地提出了就地化保護(hù)思路,對(duì)于智能電站的安全性能是一種新的突破。希望通過(guò)本次討論,對(duì)于智能電站的保護(hù)方案上有所啟發(fā),將我國(guó)智能電站的整體水平提高到新的層次,增加我國(guó)在國(guó)際電站建設(shè)項(xiàng)目中的份額。參考文獻(xiàn)1譚文恕.變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)協(xié)議IEC61850 介紹 J.電網(wǎng)技術(shù),2001 , 25( 09) : 8-15.2殷志良,劉萬(wàn)順,楊奇遜等.基于IEC61850 標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程總線通信研究與實(shí)現(xiàn)J. 中國(guó)電機(jī)

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