1、1变电站中母线的保护及相关技术研究摘要:在智能变电站技术的进步之下,继电保护已经从常规保护发展到了数字化保护,数字保护能够直接获取到电子式互感器的信息,智能变电站在我国的广泛应用给电网技术的发展带来了巨大的机遇,但是也带来了一些挑战,本文主要分析智能变电站中母线的保护及相关技术。关键词:变电站 母线 保护技术 在智能变电站技术的进步之下,继电保护已经从常规保护发展到了数字化保护,数字保护能够直接获取到电子式互感器的信息,分布式母线保护有着分散式的特征,在变电站中发挥着十分重要的作用,因此,对于变电站母线保护技术进行研究有着十分重要的意义。 1 智能变电站母线保护分析 1.1 智能变电站母线保护
2、原理 电磁式互感器误差与二次回路负荷有着密切的关系,负荷变化有着不可预知的特征,因此,CT 误差变化也是难以进行估量的,而电子式互感器不会受到负载的影响,在实际的运行过程中,有很多独立的误差环节,代表性的就是输出误差与采样误差,在智能变电站运行的过程中,使用母线差动保护时,就不用再额外的分析饱和的因素,只要分析电子式互感器误差问题即可。而电子式互感器有着线性度好、线性范围大以及频响范围宽的特征,其频率范围较为狭窄,难以满足继电保护与计量的双重需要,因此,必须要采取科学有效2的保护技术。 1.2 母线保护结构 传统的母线保护结构多使用集中式方式,在智能变电站中,有大量的母线支路,该种模式在处理数
3、据时,需要面临着较大的压力,因此,可以优先使用分布式母线保护模式,该种保护模式有着良好的抗干扰能力,也会成为未来阶段下母线保护的发展方向。 1.3 母线采样值同步情况 现代化智能变电站母线保护对于采样值同步有着较高的要求,母线保护需要的电流与电压量主要通过电缆保护实现保护功能,各个通道的采样可以实现同步,在分布式母线保护模式中,接收的数据可以实现同步,为了解决传播数据稳定性的问题,需要采取科学的措施来控制好同步的误差。 2 变电站分布式母线保护措施 在智能变电站之中,母线保护改进需要从两个方面进行,即母线保护配置与母线保护原理,在技术水平的发展之下,母线保护配置也表现出了一些灵活性的特征,母线
4、保护对于网络可靠性也提出了比之以往更高的要求,需要根据电压等级、以太网传输能力选择合理的配置方式。 对于电力系统而言,母线故障是一种最严重的故障,集中式母线保护有着电缆过长、二次接线复杂、难以扩展、易受干扰的特征,也难以适应母线运行方式的变化,与之相比,分布式母线有着分散处理以及面向间隔的特征,可以降低母线故障率,因此,该种保护措施也受到了广泛的关注,这主要有两种保护措施: 第一,在主站分布式母线保护模式中,间隔保护单元只与主站通信,主站与间隔单元能够一起完成保护措施,该种模式可以使用电流差动原3理来完成母线的保护。 电流差动能够实现对数据的集中采集和集中处理,在进行处理时,需要将 SV 采样
5、数据与 BU 进行合并,将合并集中完成后的数据传送到主单元中,这样即可实现母线保护的功能,在这个过程中,通信网络是关键性因素,而 GOOSE 网与 SAV 网共同构成了过程层网络,在这一背景下,采样值传输规范是多种多样的,其中,代表性的就是 IEC61850-9-1、IEC61850-9-2,IEC61850-9-1 使用的是曼码串行数字输出接口的传输方式,IEC61850-9-2 使用的则是以太网传播方式。 在实际应用的过程中,考虑到报文编码格式较为复杂,在解码时需要进行复杂的计算,因此,需要在其中应用硬件解码技术,这可以将其加入到 CPU 插件中,将其输出状态编码处理,这对于 CPU 也提
6、出了较大的要求,在具体的应用过程中,需要对各种情况进行深入的分析,选出最适宜的技术。 第二,对于无主站分布式的母线保护措施中,间隔保护单元能够通过过程层网络来接收相关的信息,并做出相应的判断,该种模式能够使用判别式原理完成保护功能。 就现阶段来看,对于无主站分布式母线保护多使用 9-2 点对点保护措施,不会直接使用母线差动保护措施,该种保护措施的编码十分的灵活,能够有效降低母线故障发生率,该种模式更加符合数据共享以及功能分布的思想,可以有效减少光线的使用数量,优化跨间隔传输效率。但是,采用该种模式不能完善防止母线问题的发生,基于这一因素,就必须要考虑到采样值网络对时与报文的传输流量问题。 4在
7、智能变电站环境之下,可以通过光纤网络将母线保护功能散播到间隔单元中,以此为基础来分析母线的故障情况,发出相关的命令。 3 结语 总而言之,智能变电站在我国的广泛应用给电网技术的发展带来了巨大的机遇,但是也带来了一些挑战,为了应对智能变电站的广泛使用,继电保护技术必须要根据智能变电站的发展进行适宜的调整,克服传统技术的不足,这样才能够实现变电站的稳定、安全运行。 参考文献: 1向珉江,高厚磊,史先好,崔川.基于 IEC61850 标准的线路保护功能建模J.电力系统保护与控制,2011(03). 2Stephan Mohr,Thomas Bosselmann.A high dynamic range magnetooptic current transformer with advanced signal processing.IEEE Sensors Journal.2003. 3王攀峰,张克元,文明浩,程天保.应用于数字化变电站的分布式母线保护的研究J.电力系统保护与控制,2009(13). 4及洪泉.基于 OCT 的线路差动保护及变电站自动化系统研究D.华北电力大学(北京) ,2007.