丁顯飛

(湖北省電力公司荊州供電公司,湖北 荊州 434000）

1 前言

隨著經(jīng)濟與社會的快速發(fā)展，人們的生活水平不斷的提高，人們對低壓配電系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性、安全性以及可靠性的要求逐漸的提高，因此繼電保護裝置在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用也越來越廣泛。但是，通過對數(shù)字化變電站繼電保護裝置進行分析，發(fā)現(xiàn)繼電保護系統(tǒng)在數(shù)字化變電站應(yīng)用的過程中，出現(xiàn)了頻率響應(yīng)范圍小、安全性低、測量精度差等問題，不能夠滿足數(shù)字化變電站對于繼電保護裝置適應(yīng)性和安全性的要求。因此，針對數(shù)字化變電站繼電保護適應(yīng)性的研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2 數(shù)字化變電站繼電保護適應(yīng)性分析

2.1 繼電保護與不同原理、不同廠家的電子式互感器的適應(yīng)性分析

數(shù)字化變電站中采用的電子式互感器根據(jù)能源提供方式的不同分為良好總，一種為無電源式，一種為有電源式。根據(jù)具體的原理可以將電子式互感器分為兩種，一種為基于光學(xué)原理，另一種基于Rogowski線圈原理。數(shù)字化變電站在進行采集數(shù)據(jù)的過程中，IEC/60044-8標(biāo)準(zhǔn)對電子式互感器制定了明確的要求，但是由于原理不同以及生產(chǎn)廠家不同，致使電子式互感器在數(shù)字化變電站使用的過程中存在一定的差異，具體的差異主要包括兩個方面：一方面，量程差異，如果測量值超過了電子式互感器的輸出量程的下限或者上限時，電子式互感器的波形將會發(fā)生變形，如果采用不同量程的電子式互感器，測量值超過其輸出范圍時，即使相同的測量值也會出現(xiàn)不同的測量結(jié)果，這就會導(dǎo)致繼電保護裝置出現(xiàn)誤動，為了防止因為量程不同對繼電保護裝置造成的影響，數(shù)字化變電站必須選擇同一廠家以及型號相同的電子式互感器；另一方面，測量延時差異，為了能夠消除測量延時誤差對繼電保護裝置的影響，數(shù)字化變電站必須對測量延時誤差進行精確的測量，如果測量出存在延時差異，繼電保護裝置必須設(shè)定相應(yīng)的延時補償措施，防止延時差異對繼電保護裝置造成影響。

2.2 繼電保護與過程層網(wǎng)絡(luò)以及電子式互感器的適應(yīng)性分析

數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站配置方案進行比較，在相同試驗環(huán)境下，數(shù)字化變電站過程層的保護動作時間相對較長。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因是：在高壓電網(wǎng)中，如果跳閘的速度相對較快，則制動面積相對較小，穩(wěn)定性也隨之增大，但是對于相間短路而言，很容易破壞該種穩(wěn)定狀態(tài)，導(dǎo)致跳閘時間出現(xiàn)一個微小的差別，影響繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為了提高繼電保護的動作速度，應(yīng)該從以下幾個方面進行改善：其一，在進行數(shù)字化變電站的規(guī)劃過程中，應(yīng)該優(yōu)化過程層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，不斷的提高整個網(wǎng)絡(luò)通信的實時性；其二，在進行保護算法的改進過程中，應(yīng)該調(diào)整采樣的頻率，調(diào)整過后的電子式互感器發(fā)送采樣數(shù)據(jù)的頻率為原來的倍數(shù)，以此降低數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)的時間；其三，提高電子式互感器的技術(shù)，能夠顯著的降低電子式互感器的處理延時；氣死，采用廣域保護系統(tǒng)對整個繼電保護系統(tǒng)進行監(jiān)控，如果繼電保護系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以根據(jù)當(dāng)時的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)果，能夠在非常短的時間內(nèi)將開關(guān)短太，有效的加快保護動作，保證廣域安全自動控制和繼電保護動作的一致性，這樣既能夠保證繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性，又能夠?qū)崿F(xiàn)繼電保護的自動化控制。

2.3 數(shù)字化變電站繼電保護與電子式互感器的采樣同步問題分析

數(shù)字化變電站繼電保護采用的電子式互感器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備導(dǎo)致數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)延遲，并且不同電子式互感器和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致傳輸數(shù)據(jù)在時序上存在一定的差異，導(dǎo)致采樣不能夠同步。因此，針對數(shù)字化變電站繼電保護與電子式互感器的采樣同步問題的研究顯得尤為重要。如何降低由于傳輸延時與時鐘同步差異導(dǎo)致的影響，保證采樣時刻的準(zhǔn)確性，為數(shù)字化變電站繼電保護的關(guān)鍵。想要實現(xiàn)數(shù)字化變電站繼電保護與電子式互感器的采樣同步，應(yīng)該從以下幾個方面入手：其一，將繼電保護裝置當(dāng)作電子式互感器數(shù)據(jù)采集的同步源；其二，合并單元插值計算，該種方式能夠?qū)^電保護裝置接收的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的處理；其三，采用相同的外部時鐘源，外部時鐘源可以沖淡電子式互感器采集數(shù)據(jù)的同步源。

3 數(shù)字化變電站繼電保護動態(tài)模擬測試方案

數(shù)字化變電站繼電保護動態(tài)模擬測試的作用主要包括兩個方面，一方面用于評估數(shù)字化變電站繼電保護在特定環(huán)境中的適應(yīng)性；另一方面能夠考核數(shù)字化變電站繼電保護，在數(shù)字化變電站系統(tǒng)中的各項應(yīng)用指標(biāo)是能夠滿足相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)以及應(yīng)用要求。數(shù)字化變電站繼電保護動態(tài)模擬測試方案主要包括以下幾點內(nèi)容：（1）數(shù)字化繼電保護裝置對所接收采樣數(shù)據(jù)延時越限時狀況的測試；（2）數(shù)字化繼電保護裝置對所接收數(shù)據(jù)丟幀狀況的測試；（3）數(shù)字化繼電保護裝置對所接收采樣數(shù)據(jù)畸變狀況的測試；（4）數(shù)字化繼電保護裝置對所接收數(shù)據(jù)中無效數(shù)據(jù)的測試；（5）數(shù)字化繼電保護裝置對異常狀況以及自身合并單元同步問題的測試；（6）數(shù)字化繼電保護裝置對所接收數(shù)據(jù)同步性以及同步異常狀況的測試；（7）數(shù)字化變繼電保護裝置對多原理電子式互感器使用狀況適應(yīng)性的測試；（8）交換機負載變化狀況下適應(yīng)性的測試；（9）過程層網(wǎng)絡(luò)交換機的性能測試。

4 結(jié)束語

總而言之，數(shù)字化變電站逐漸的從理論研究逐漸的轉(zhuǎn)向工程化的建設(shè)實施，數(shù)字化變電站繼電保護裝置對于保證整個系統(tǒng)的安全性、可靠性以及穩(wěn)定性具有至關(guān)重要的作用。但是，繼電保護在數(shù)字化變電站中應(yīng)用存在許多問題，影響了其作用的發(fā)揮，文章深入研究了數(shù)字化變電站繼電保護的適應(yīng)性，希望能夠為繼電保護技術(shù)的研究人員提供一定的參考。

[1]李仲青，周澤昕，黃毅，周春霞等.數(shù)字化變電站繼電保護適應(yīng)性研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2011(05):210-203.

[2]馮炬斌.數(shù)字化變電站繼電保護適應(yīng)性分析[J].電子制作，2013(15):184.

[3]周程.數(shù)字化變電站繼電保護適應(yīng)性探討[J].經(jīng)營理者，2014(05):379.