蔣黎明 曾鐵軍

引言：本文在對(duì)智能變電站二次系統(tǒng)進(jìn)行深入分析后，指出目前二次設(shè)備裝置配置方案存在的局限性，并在此基礎(chǔ)上提出一種具體可操作的實(shí)現(xiàn)方式，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不同擁擠程度下母線保護(hù)和站域后備保護(hù)繼電保護(hù)性能的最優(yōu)化。

引言

目前智能變電站的實(shí)現(xiàn)方式還是采取常規(guī)變電站的二次設(shè)備功能模塊，只是將相關(guān)的二次設(shè)備的輸入輸出接口加以改變，進(jìn)而符合IEC61850的通信規(guī)約，實(shí)現(xiàn)不同廠家二次設(shè)備相互通信之間數(shù)據(jù)的相互識(shí)別。

本文在對(duì)智能變電站二次系統(tǒng)進(jìn)行分析，對(duì)繼電保護(hù)信息、測控信息、錄波裝置信息進(jìn)行分析后，指出目前二次設(shè)備裝置配置方案存在的局限性，并在此基礎(chǔ)上提出一種具體可操作的實(shí)現(xiàn)方式。

一、現(xiàn)有二次系統(tǒng)組成與實(shí)現(xiàn)方案的局限性

根據(jù)《gb-t-14285-2006繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程》，目前的繼電保護(hù)裝置的設(shè)置原則之一是按間隔來設(shè)置，繼電保護(hù)裝置中實(shí)現(xiàn)主、后備保護(hù)，并且是集中組屏于相應(yīng)電壓場的保護(hù)小室中。由于未能考慮站外的出于安全穩(wěn)定的調(diào)度信息，電力系統(tǒng)會(huì)震蕩，甚至崩潰；保護(hù)動(dòng)作判據(jù)多數(shù)是基于本間隔數(shù)據(jù)，但是該部分功能的信息采集和信息消費(fèi)卻不在同一臺(tái)設(shè)備，從而可能出現(xiàn)傳輸失真甚至信號(hào)通道斷裂[1～4]，由于未能從全站的角度來綜合考慮相關(guān)信息，也影響了相關(guān)設(shè)備功能的性能，從而導(dǎo)致現(xiàn)有的繼電保護(hù)的后備保護(hù)只能犧牲快速性來保證選擇性。

二、一種智能變電站二次系統(tǒng)系統(tǒng)組成與實(shí)現(xiàn)方式

提出一種典型的智能變電站二次設(shè)備系統(tǒng)組成與實(shí)現(xiàn)方式，這里只考慮保護(hù)的單重化配置，雙重化可將與此相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行冗余配置。

如圖2所示的智能變電站二次系統(tǒng)系統(tǒng)由在過程層和間隔層的功能和設(shè)備組成發(fā)生了變化。過程層由線路和變壓器保護(hù)、增加功能后的合并單元、智能操作箱組成，安裝在現(xiàn)場；間隔層由站域后備保護(hù)、母線保護(hù)、測控、錄波器組成，集中組屏于保護(hù)小室。

該系統(tǒng)具體的實(shí)現(xiàn)方式：合并單元采集該間隔的CT、PT單元后，將原始的采樣值數(shù)據(jù)和處理后得到的數(shù)據(jù)送到線路和變壓器支路繼電保護(hù)裝置。線路和變壓器支路繼電保護(hù)裝置再接收線路對(duì)端的信息后，完成相關(guān)保護(hù)功能。合并單元根據(jù)過程層交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)性能決定往間隔層發(fā)送何種形式（采樣值、相量、方向數(shù)據(jù)）的電流電壓數(shù)據(jù)和斷路器、隔離刀閘、接地刀閘的位置數(shù)據(jù)。間隔層在原來三層兩網(wǎng)的模式基礎(chǔ)上增加站域后備保護(hù)設(shè)備，利用全站相關(guān)的信息來實(shí)現(xiàn)快速后備保護(hù)。相關(guān)二次設(shè)備性能有了如下的改善：

1）充分了利用了變電站站內(nèi)站外的二次設(shè)備信息。

2）合并單元中增加了共享信息處理層。

3）大大減少了數(shù)據(jù)傳輸出錯(cuò)的概率，提高了繼電保護(hù)性能。

三、結(jié)語

本文提出二次設(shè)備系統(tǒng)組成與實(shí)現(xiàn)方案，可帶來繼電保護(hù)與整個(gè)電網(wǎng)安全穩(wěn)定的配合及全站范圍內(nèi)的快速后備保護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，遵循智能變電站二次系統(tǒng)系統(tǒng)組成與實(shí)現(xiàn)原則，相關(guān)二次設(shè)備算法也將會(huì)有更高的性能，尤其是經(jīng)過裝置處理后的信息內(nèi)容將更加豐富，智能變電站二次設(shè)備的總體性能勢必將進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)

[1]黃燦，肖馳夫，方毅等.智能變電站中采樣值傳輸延時(shí)的處理[J].電網(wǎng)技術(shù)，2011.35（1）：5-10.

[2]徐志強(qiáng)，雷雨田.張可人等.智能變電站中智能組件的時(shí)間測試方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2011.35（12）：8-13.

[3]歐陽帆，劉海峰，趙永生等.智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)阻塞故障及其防范措施分析[J].電網(wǎng)技術(shù)，2011.35（11）：7-11.

[4]竇曉波，胡敏強(qiáng)，吳在軍等.數(shù)字化變電站通信網(wǎng)絡(luò)性能仿真分析[J].電網(wǎng)技術(shù)，2008.32（17）：98-104.

（作者單位：1.南華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院；2.南華大學(xué)電氣工程學(xué)院）

作者簡介

蔣黎明（1983-），男，博士，講師，研究方向：電網(wǎng)系統(tǒng)安全與防護(hù)。