薛雯文 張蕊

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷改革發(fā)展，電力系統(tǒng)中的繼電保護技術(shù)也發(fā)生了較大的變化，繼電保護技術(shù)在電力維護方面具有重要意義，起到保障電力系統(tǒng)正常運行的作用。現(xiàn)階段，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)運用計算機控制技術(shù)，提升了繼電保護技術(shù)，使其更加智能化，進一步促進電力系統(tǒng)自動化技術(shù)綜合發(fā)展。因此，本文就就地化繼電保護技術(shù)進行了分析與研究，并提出建議。

關(guān)鍵詞：變電站；就地化；繼電保護

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.182

0 前言

目前，隨著信息技術(shù)的廣泛運用，電力系統(tǒng)也逐步智能化，智能電網(wǎng)以及分布式繼電保護設(shè)備都發(fā)生了較大的變化，快速發(fā)展的同時繼電保護裝置站也發(fā)生了相應(yīng)的變化，其中控層設(shè)備以及間隔層設(shè)備距離逐步加大，考慮到后期電纜的使用成本、運維復(fù)雜程度以及信息遠程控制難的問題，在變電轉(zhuǎn)就地化保護控制層引入無線通信技術(shù)具有現(xiàn)實意義。

1 設(shè)備軟硬件可靠性設(shè)計要求

1.1 環(huán)境方面的設(shè)計要求

設(shè)計要求中對環(huán)境的要求較為重視，主要滿足三方面的要求：一是就地化繼電保護應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜性；二是氣候環(huán)境的適應(yīng)性；三是電磁環(huán)境的適應(yīng)性。

1.2 性能方面的設(shè)計要求

設(shè)計要求中性能方面需要關(guān)注兩點：一是機械性能；二是保障二次回路的可靠性。其一，在空間以及地理條件許可的前提下，充分考慮外界環(huán)境因素給就地化機電保護裝置所帶來的破壞，合理規(guī)避風(fēng)險，采取較強的輔助支撐工具對繼電保護裝置進行保護，另外還可以借助彈性材質(zhì)的吸收作用，對可能由外界環(huán)境引起的能量進行干擾，對內(nèi)部構(gòu)件進行保護。其二，通過精簡裝置接口，達到二次回路接線的便捷性。在使用過程中，采用防誤插鍵位的設(shè)計、帶有辨識度較高的色彩區(qū)分，有效降低不同回路串接的可能性，實現(xiàn)即插即用、安全可靠插接使用的目的[1]。

2 跨間隔設(shè)備就地化技術(shù)

2.1 分布式保護環(huán)網(wǎng)配置方案

跨間隔保護裝置對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境要求極高，它需要同時獲取多組間隔電壓以及電流數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)集中式保護相比，傳統(tǒng)保護方案是將所有的間隔采樣回路以及進出進入回路固定在同一臺繼電保護設(shè)備上，這一現(xiàn)象對回路接線要求極高，另外所有線路集中在一臺設(shè)備上，對設(shè)備的軟硬件都造成極大的壓力，不僅功耗過高，此外，運行效率也有所降低，在很大程度上難以實現(xiàn)無防護安裝目的。要想實現(xiàn)繼電保護技術(shù)就地化的目的，采取新的架構(gòu)以及模式顯得十分有必要。

2.2 環(huán)網(wǎng)可靠性設(shè)計

想要實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)可靠性設(shè)計的目的，借助具有高操作性且無縫冗余環(huán)網(wǎng)HSR技術(shù)是唯一途徑。這一技術(shù)的原理是利用內(nèi)部協(xié)議功能將所有數(shù)據(jù)進行打包，在子機上同時借助兩個環(huán)網(wǎng)上發(fā)送數(shù)據(jù)包，做好數(shù)據(jù)備份工作，防止數(shù)據(jù)丟失損毀。鑒于此，每一個數(shù)據(jù)包都進行了備份，那么就應(yīng)該相應(yīng)的制定配置丟棄方案。當(dāng)子機節(jié)點收到環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)時，首先進行解析，假設(shè)收到其他子機的數(shù)據(jù)包，就相應(yīng)的將數(shù)據(jù)解析后定向發(fā)送給需要保護的裝置使用；假設(shè)收到本機發(fā)送的數(shù)據(jù)，這就意味著該數(shù)據(jù)包已經(jīng)在整個環(huán)網(wǎng)中都過了一遍，這時就可以對其進行刪除[2]。

2.3 環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)

環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)同步技術(shù)的原理是在鏈路收發(fā)回路延時一致的基礎(chǔ)上，借助對稱法計算方法，對各個節(jié)點之間的鏈路傳輸延時Tlink，利用IEEE1588協(xié)議條款輸入口令，請求報文以及回復(fù)報文，從而對節(jié)點之間的鏈路延時進行計算；此外，當(dāng)需要增加1個報文時，需要對各個節(jié)點的駐留延時進行修正，也就是說，第n和m之間的間隔延時就用Tmn進行表述。當(dāng)兩臺機子之間的間隔延時計算出來后，借助插值同步計算法，保障每個間隔采樣值都能同步。另一方面。要想保障節(jié)點與節(jié)點之間同步的準(zhǔn)確度，環(huán)網(wǎng)接口應(yīng)設(shè)置較高的帶寬，通信接口應(yīng)使用品牌接口，有關(guān)總延時與延時抖動之間的間隔時間要求為不得大于15ns，收發(fā)報文、回復(fù)報文以及設(shè)備時標(biāo)計數(shù)器的頻率也有所要求，控制在125Mhz左右。當(dāng)報文時，它的延時誤差不得大于16ns。假設(shè)環(huán)內(nèi)節(jié)點有30個，那么有以太網(wǎng)、報文時引發(fā)的延時誤差數(shù)據(jù)之和不得大于930ns，這一技術(shù)原理完全符合精度誤差在±10μs的設(shè)計要求?？玳g隔保護技術(shù)有兩種操作模式，一是無主模式，即每個子機都能獨立自動計算，實現(xiàn)邏輯保護判斷；二是有主模式，在環(huán)網(wǎng)中固定一臺主機，主機操控子機，通過操作主機，實現(xiàn)運行進行保護邏輯計算程序，而各個子機只需完成數(shù)據(jù)采集、分析并執(zhí)行主機的操作命令[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，對智能化變電轉(zhuǎn)實施繼電保護就地化是對其進行一定程度上的總結(jié)與提升，通過精簡電力回路，從而提升電網(wǎng)運行的可靠性，此外，精簡設(shè)備也能促進設(shè)備運轉(zhuǎn)效率的提升，提升設(shè)計技術(shù)也能改善機電保護裝置的安全性。另一方面，運用小型的、就地化保護思路，取代保護小房的作用，還能起到節(jié)約土地的作用；在設(shè)計方面，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的設(shè)計要求，時間繼電保護裝置能夠即插即用，一方面起到降低運維成本的作用，另一方面起到促進工作效率提升的作用。

參考文獻：

[1]宋爽，喬星金，卜強生，宋亮亮，高磊.智能變電站就地化繼電保護技術(shù)方案研究[J].電力工程技術(shù)，2018，37（02）：83-88.

[2]陳福鋒，俞春林，張堯，李玉平，董貝，陳琦，薛明軍，王勝，陳新之，趙謙.變電站繼電保護就地化整體解決方案研究[J].電力自動化設(shè)備，2017，37（10）：204-210.

[3]王鵬飛.變電站繼電保護就地化整體解決方案研究[J].通訊世界，2017（23）：126-127.

作者簡介：薛雯文（1991-），女，山東聊城人，本科，高級工，助理工程師，主要研究方向：電力系統(tǒng)繼電保護。