kv及以下變電站問題及解決實施方案探討

1、kv及以下變電站問題及解決實 施方案探討作者:日期:llOkv及以下變電站問題及解決方案探討摘 要：結(jié)合11Okv變電站的發(fā)展歷史，對現(xiàn)階段自動化變電站存 在的問題進行分析，找出這些問題存在的原因，并以發(fā)展的觀點提出一些 解決方案，為大家對11Okv及以下自動化變電站的理解提供一些幫助，為 同行在對11Okv及以下自動化變電站的配置、設(shè)計及規(guī)劃上及發(fā)展方向提 供一些參考。關(guān)鍵詞：11Okv變電站；綜合自動化；存在問題；解決方案1時鐘不統(tǒng)一發(fā)生電網(wǎng)事故時采用人工核對時鐘的方法即費時費力，誤差又非常 大，增加了事故原因分析的難度。解決辦法是在系統(tǒng)通信標(biāo)準(zhǔn)時鐘未建立之前，實現(xiàn)用GPS衛(wèi)星時鐘統(tǒng)一整個

2、故障信息網(wǎng)絡(luò)（包括保護裝置、測控裝置、電能表和微機錄波器等） 的時鐘。2小電流接地警告不能滿足運行部門要求變電站普遍反映小電流接地系統(tǒng)可靠性不高、設(shè)備不好用，實際上經(jīng) 過仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)有幾個方面原因造成的：由于各種干擾的影響，特別是當(dāng)系統(tǒng)較小或是加裝自動調(diào)諧的消弧線圈后，電容電流數(shù)值較小，接地點電弧電阻不穩(wěn)定時，零序電流（或諧波 電流）數(shù)值很小，可能被干擾淹沒，其相位不一定正確，從而造成誤判。基于上述原因，發(fā)生單相故障時有效的零序電流不能很好的監(jiān)測出 來，很多功能好的小電流接地選線系統(tǒng)也不可能做出正確判斷。同時在小電流接地選線的研究方面，目前也出現(xiàn)了很多方法，主要 有利用注入信號選線、利用故障信

3、號穩(wěn)態(tài)分量選線（零序電流幅值選線、 零序電流無功方向選線、零序電流有功方向選線、零序電流諧波幅值方向 選線、人工智能技術(shù)選線、負(fù)序電流選線等）、利用故障信號暫態(tài)分量選線（首半波假設(shè)選線、利用小波理論分析暫態(tài)量選線等）。對中性點非直接接地系統(tǒng)單相接地故障選線原理的研究，多年來取得了很多成果。但是 根據(jù)這些故障選線原理制造的選線裝置，許多還不具備在電力系統(tǒng)中推廣 應(yīng)用的可靠性和準(zhǔn)確性。這主要是因為配電網(wǎng)系統(tǒng)的運行情況復(fù)雜多變， 以及對單相接地故障過程機理的研究的缺乏。從故障量中準(zhǔn)確、充分地提 取故障信息是實現(xiàn)故障選線的前提，基礎(chǔ)研究的缺乏直接導(dǎo)致了對故障過 程和故障量理解和運用的片面性。隨著原理研

4、究的深入、信息技術(shù)的發(fā)展和數(shù)學(xué)工具的進步，可靠準(zhǔn)確 地在中性點非直接接地系統(tǒng)中實現(xiàn)單相接地故障選線將為時不遠(yuǎn)。在目前 我們在實際應(yīng)用中對于架空線路 CZ配置只按照A，C相兩相考慮，由于 不能反映零序電流，需根據(jù)情況將 B相CT加上。同時要盡量使用變比較 小的計量級（最好為 S級）電流互感器，或者選擇準(zhǔn)確度高的專用零序電 流互感器，二次電纜采用屏蔽電纜，屏蔽層兩端接地，接線中盡量減小誤差和電磁干擾影響，嚴(yán)格按照高標(biāo)準(zhǔn)要求進行配置施工，將大大提高目前 的接地選線準(zhǔn)確性和可靠性。3信息重復(fù)采集，信息共享運用簡單目前使用的電流、電壓互感器均為模擬量輸出，而保護裝置、測控裝 置、錄波裝置、計量表計等均己

5、實現(xiàn)數(shù)字化，因此要將模擬量先轉(zhuǎn)換成數(shù) 字量供數(shù)字化產(chǎn)品使用，于是問題就出在這兒，目前的數(shù)字化產(chǎn)品為了能 使用都帶有模擬量采集系統(tǒng)及模數(shù)轉(zhuǎn)換，見圖 1。各二次產(chǎn)品廠家各自為陣，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)不能共享，造成信 息重復(fù)采集，信息共享運用簡單。這可以說是變電站自動化一個“瓶頸” 問題需解決。隨著新技術(shù)的運用，特別是新型數(shù)字式傳感器的推出，可以 將一次的電壓、電流轉(zhuǎn)換為二次部分?jǐn)?shù)字量，供二次部分?jǐn)?shù)字化產(chǎn)品的使 用，可以解決此問題，見圖 2。同時由于新型數(shù)字式傳感器輸出值為數(shù)字量，只需數(shù)據(jù)線就可以與二 次設(shè)備相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。因此二次設(shè)備的接線更加簡化，可更加安全 及維護。4傳輸規(guī)約使用混亂，不容易

6、配合。我國最初沒有建立統(tǒng)一的傳輸規(guī)約，可以說處于“百花齊放，百家爭鳴”的時期，當(dāng)時只能要求二次設(shè)備能支持多種規(guī)約，如：POLLING CDT.IEC60870-101. DISA 規(guī)約等。 后來出臺了國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) I國際標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn) 動通信協(xié)議DLIT 634.5104-2002/IEC60870-5-104。當(dāng)采用常規(guī)點對點方式時，遠(yuǎn)動信息傳輸協(xié)議采用 DLlT 634.5101-2002/IEC60870-5-101 標(biāo)準(zhǔn)后，相 對來說規(guī)約的混亂狀況好了許多。再后來的IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是基于通用網(wǎng)絡(luò)通信平臺的變電站自動化系統(tǒng)唯一國際標(biāo)準(zhǔn)，它是由國際電工委員會第 57技術(shù)委員會（IECTC57

7、的3個工作組10，11，12（ WG10/11/12）負(fù)責(zé) 制定的。此標(biāo)準(zhǔn)參考和吸收了已有的許多相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。變電站通信體系IEC61850將變電站通信體系分為 3層：變電站層、間隔層、過程層。在變電站層和間隔層之間的網(wǎng)絡(luò)采用抽象通信服務(wù)接口 映射到制造報文規(guī)范（MMS、傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議（TCPIIP）以太網(wǎng) 或光纖網(wǎng)。在間隔層和過程層之間的網(wǎng)絡(luò)采用單點向多點的單向傳輸以太 網(wǎng)。變電站內(nèi)的智能電子設(shè)備（IED，測控單元和繼電保護）均采用統(tǒng)一一 的協(xié)議，通過網(wǎng)絡(luò)進行信息交換。自我描述能顯著降低數(shù)據(jù)管理費用、簡化數(shù)據(jù)維護、減少由于配置錯誤而引起的系統(tǒng)停機時間。IEC61850作為制定電力系統(tǒng)遠(yuǎn)動

8、無縫通信系統(tǒng)基礎(chǔ)能大幅度改善信息技術(shù)和自動化技 術(shù)的設(shè)備數(shù)據(jù)集成，減少工程量、現(xiàn)場驗收、運行、監(jiān)視、診斷和維護等 費用，節(jié)約大量時間，增加了自動化系統(tǒng)使用期間的靈活性。它解決了變 電站自動化系統(tǒng)產(chǎn)品的互操作性和協(xié)議轉(zhuǎn)換問題。采用該標(biāo)準(zhǔn)還可使變電 站自動化設(shè)備具有自描述、自診斷和即插即用（ Plug and Play ）的特性，極大的方便了系統(tǒng)的集成，降低了變電站自動化系統(tǒng)的工程費用。在我國 采用該標(biāo)準(zhǔn)系列將大大提高變電站自動化系統(tǒng)的技術(shù)水平、提高變電站自 動化系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行水平、節(jié)約幵發(fā)驗收維護的人力物力、實現(xiàn)完全的 互操作性。在今后產(chǎn)品使用中我們將要更加注重我國使用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)，積極采用使用IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)廠家的產(chǎn)品。5通信方式較為落后光纖使用的比例低，載波通信部分是模擬載波，載波機、結(jié)合加工設(shè) 備老化造成通道衰減增大，模擬信號易受干擾，通信質(zhì)量低；制約了變電 站自動化的發(fā)展。電力通信是電力系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分，它同電力系統(tǒng)的安全 穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的三 大支柱。由于光纖通信具有抗干擾能力強、傳輸容量大、頻帶寬、傳輸衰 耗小等