BPC微機母線保護裝置課件

2023/1/20BP-2C微機母線保護裝置研發(fā)項目背景總體思路項目概況關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新項目成果推廣應(yīng)用經(jīng)濟社會效益2022/12/260BP-2C微機母線保護裝置研發(fā)項目背景2023/1/21微機母線保護在系統(tǒng)中運行已有十余年的歷史。隨著經(jīng)驗的積累與理論研究、工藝水平的不斷提高，其運行水平已遠超過傳統(tǒng)模擬式保護。電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，三峽工程、西電東送工程等一批大型電力建設(shè)項目的實施，高壓與超高壓變電站的建設(shè)增多,電壓等級的提高、變電站容量的擴大。數(shù)字化變電站新技術(shù)的發(fā)展。一.項目背景（1）2022/12/261微機母線保護在系統(tǒng)中運行已有十余年的歷2023/1/22硬件的可靠性及兼容性設(shè)計。工程應(yīng)用中的自適應(yīng)設(shè)計需求。事故分析、人機對話等方面的人性化設(shè)計。2004年3月正式立項開發(fā)BP-2C微機母線保護保護裝置。

一.項目背景（2）2022/12/262硬件的可靠性及兼容性設(shè)計。一.項目背2023/1/23

本裝置的設(shè)計繼承了BP系列成熟的保護原理及豐富的現(xiàn)場運行經(jīng)驗，研制高性能的硬件平臺，以此為基礎(chǔ)提升軟件的邏輯處理能力，數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用平臺兼容能力，以及工程應(yīng)用的自適應(yīng)配置能力。

二.總體思路(1)2022/12/263二.總體思路(1)2023/1/24

主要研究方向先進的硬件平臺系統(tǒng)研發(fā)。兼容數(shù)字化變電站功能需求。保護原理研發(fā)：繼承了BP系列裝置成熟的保護原理及豐富的現(xiàn)場運行經(jīng)驗，進一步提高裝置的抗飽和性能。工程應(yīng)用研發(fā)：增加軟件配置功能，解決工程應(yīng)用問題。二.總體思路(2)2022/12/2642023/1/25

研究目標研究并實現(xiàn)BP-2C微機母線保護裝置，應(yīng)用于工程。研究并應(yīng)用數(shù)字化接口兼容技術(shù)。提高裝置的抗TA飽和性能。實現(xiàn)工程的自適應(yīng)配置功能。三.項目概況（1)2022/12/2652023/1/26

主要研究內(nèi)容硬件冗余設(shè)計技術(shù)?；跁簯B(tài)飽和全程測量的可變特性抗TA飽和技術(shù)。IEEE1588同步時鐘報文校時功能實現(xiàn)。1G以太網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換和多插件協(xié)同處理技術(shù)。智能一次設(shè)備兼容傳統(tǒng)的一次設(shè)備功能實現(xiàn)。LVDS背板總線技術(shù)。主接線模型在線配置功能實現(xiàn)。分布式母線保護功能實現(xiàn)。三.項目概況（2)2022/12/266主要研究內(nèi)容2023/1/27

應(yīng)用示意圖既可以與智能一次設(shè)備無縫接口，同時也兼容傳統(tǒng)的一次設(shè)備，可靈活地用于部分或全部采用智能一次設(shè)備的變電站。采用完全獨立的保護元件和閉鎖元件，閉鎖回路可靠。采用新型總線技術(shù)，保證I/O數(shù)據(jù)快速交換外，也提高抗干擾能力和插件擴充能力。三.項目概況（3)2022/12/267應(yīng)用示意圖三.項目概況（2023/1/28

研發(fā)概況2004年3月立項開發(fā)。2006年2月，完成裝置研發(fā)并通過各項動模及靜模試驗驗證。項目由深圳南瑞科技有限公司自主研發(fā)，主要研發(fā)人員6人，累計參與人員20人。三.項目概況（4)2022/12/268研發(fā)概況2023/1/29

關(guān)鍵技術(shù)基于暫態(tài)飽和全程測量的可變特性差動算法。采用3套相同但完全獨立的系統(tǒng)，按3取2原則跳閘出口。刀閘修正及刀閘記憶的組合邏輯。解決了母線各種運行方式下的刀閘接點誤合、誤斷、全丟失等問題，保證裝置正常運行。既可與智能一次設(shè)備無縫接口，同時也兼容傳統(tǒng)一次設(shè)備，可靈活用于部分或全部采用智能一次設(shè)備的變電站。四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(1)2022/12/2692023/1/210

關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)分布式母線保護功能。各種主接線保護功能在一個CPU內(nèi)實現(xiàn)，可在線配置當前母線接線方式。實現(xiàn)保護元件配置功能?？筛鶕?jù)具體工程需求，在線配置保護元件。新型的硬件平臺，保證I/O數(shù)據(jù)快速交換外，也提高抗干擾能力和插件擴充能力，采樣率提高至48點每周波。四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(2)2022/12/2610關(guān)鍵技術(shù)四.2023/1/211四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(3)2022/12/2611四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(3)2023/1/212主要創(chuàng)新點1全開放式母線保護數(shù)字接口實現(xiàn)與智能一次設(shè)備無縫接口，同時也兼容傳統(tǒng)的一次設(shè)備。靈活地用于部分或全部采用智能一次設(shè)備的變電站。支持IEC61850協(xié)議的站控層接入、間隔層的GOOSE閉鎖互聯(lián)和過程層的電子式互感器數(shù)字信號接入。四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(4)2022/12/2612主要創(chuàng)新點1全開放式母線保護數(shù)字接口2023/1/213主要創(chuàng)新點2分布式母線保護實現(xiàn)主機與子機同步功能實現(xiàn)，同步誤差小于10us，差動保護角度誤差小于0.2度。實現(xiàn)分布式母差主機、子機之間刀閘狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、跳閘命令等信息的互聯(lián)。太網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換和多插件協(xié)同處理技術(shù)，最大規(guī)?？蓪崿F(xiàn)24個子機的接入。四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(5)2022/12/2613主要創(chuàng)新點2分布式母線保護實現(xiàn)主機與2023/1/214主要創(chuàng)新點3主接線模型配置功能實現(xiàn)各類主接線功能模塊集成。母線定義及主接線模型在線調(diào)整，適應(yīng)外回路接線固定要求。保護功能滿足15種常用主接線模型的功能判別。四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(6)2022/12/2614主要創(chuàng)新點3主接線模型配置功能實現(xiàn)各2023/1/215主要創(chuàng)新點4智能化刀閘輔助接點自糾正功能

結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗，采用刀閘修正及刀閘記憶的組合邏輯。解決刀閘修正中電流判斷靈敏度不足。解決刀閘記憶需運行人員人工確認。解決母線各種復(fù)雜運行方式下的刀閘接點誤合、誤斷、全丟失。

四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(7)2022/12/2615主要創(chuàng)新點4智能化刀閘輔助接點自糾正2023/1/216國內(nèi)第一個通過1000kV母線保護動模試驗的產(chǎn)品。國內(nèi)第一個應(yīng)用于數(shù)字化變電站的微機母線保護裝置。國內(nèi)第一個將3取2硬件冗余技術(shù)應(yīng)用于母線保護裝置。實現(xiàn)分布式母線保護功能。申請1項專利。國別申請?zhí)栱椖棵Q中國200810065034.3

一種母線刀閘輔助接點的自糾正方法五.項目成果2022/12/2616國內(nèi)第一個通過1000kV母線保護動2023/1/217保護裝置已在全國各地投入運行，包括西北750系統(tǒng)在內(nèi)的各等級電壓系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用。保護裝置在國內(nèi)第一個數(shù)字化變電站外陳變成功投運。分布式應(yīng)用已確定在南方電網(wǎng)試運行。六.推廣應(yīng)用2022/12/2617六.推廣應(yīng)用2023/1/218

經(jīng)濟效益年度工程數(shù)量（套）合同額（萬元）20061302340200728054002008（截至5月）2304500總計64012240七.經(jīng)濟社會效益（1）2022/12/2618經(jīng)濟效益年度工程數(shù)量（套）合同額（2023/1/219為母線保護在數(shù)字化變電站應(yīng)用提供了典范。分布式母線保護實現(xiàn)，為減少現(xiàn)場CT及電纜接線提供了可能。通過中國電科院1000kV動模試驗驗證。奠定了1000kV電壓等級母線差動保護的開發(fā)基礎(chǔ)。高性能的硬件平臺，可靠的冗余設(shè)計，成熟的運行經(jīng)驗，使國內(nèi)微機母線保護技術(shù)已達到國際領(lǐng)先水平。

社會效益本項目對提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，帶動母線保護新技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展具有重大意義。七.經(jīng)濟社會效益（2）2022/12/2619為母線保護在數(shù)字化變電站應(yīng)用提供了典2023/1/2202022/12/26202023/1/221BP-2C微機母線保護裝置研發(fā)項目背景總體思路項目概況關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新項目成果推廣應(yīng)用經(jīng)濟社會效益2022/12/260BP-2C微機母線保護裝置研發(fā)項目背景2023/1/222微機母線保護在系統(tǒng)中運行已有十余年的歷史。隨著經(jīng)驗的積累與理論研究、工藝水平的不斷提高，其運行水平已遠超過傳統(tǒng)模擬式保護。電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，三峽工程、西電東送工程等一批大型電力建設(shè)項目的實施，高壓與超高壓變電站的建設(shè)增多,電壓等級的提高、變電站容量的擴大。數(shù)字化變電站新技術(shù)的發(fā)展。一.項目背景（1）2022/12/261微機母線保護在系統(tǒng)中運行已有十余年的歷2023/1/223硬件的可靠性及兼容性設(shè)計。工程應(yīng)用中的自適應(yīng)設(shè)計需求。事故分析、人機對話等方面的人性化設(shè)計。2004年3月正式立項開發(fā)BP-2C微機母線保護保護裝置。

一.項目背景（2）2022/12/262硬件的可靠性及兼容性設(shè)計。一.項目背2023/1/224

本裝置的設(shè)計繼承了BP系列成熟的保護原理及豐富的現(xiàn)場運行經(jīng)驗，研制高性能的硬件平臺，以此為基礎(chǔ)提升軟件的邏輯處理能力，數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用平臺兼容能力，以及工程應(yīng)用的自適應(yīng)配置能力。

二.總體思路(1)2022/12/263二.總體思路(1)2023/1/225

主要研究方向先進的硬件平臺系統(tǒng)研發(fā)。兼容數(shù)字化變電站功能需求。保護原理研發(fā)：繼承了BP系列裝置成熟的保護原理及豐富的現(xiàn)場運行經(jīng)驗，進一步提高裝置的抗飽和性能。工程應(yīng)用研發(fā)：增加軟件配置功能，解決工程應(yīng)用問題。二.總體思路(2)2022/12/2642023/1/226

研究目標研究并實現(xiàn)BP-2C微機母線保護裝置，應(yīng)用于工程。研究并應(yīng)用數(shù)字化接口兼容技術(shù)。提高裝置的抗TA飽和性能。實現(xiàn)工程的自適應(yīng)配置功能。三.項目概況（1)2022/12/2652023/1/227

主要研究內(nèi)容硬件冗余設(shè)計技術(shù)?；跁簯B(tài)飽和全程測量的可變特性抗TA飽和技術(shù)。IEEE1588同步時鐘報文校時功能實現(xiàn)。1G以太網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換和多插件協(xié)同處理技術(shù)。智能一次設(shè)備兼容傳統(tǒng)的一次設(shè)備功能實現(xiàn)。LVDS背板總線技術(shù)。主接線模型在線配置功能實現(xiàn)。分布式母線保護功能實現(xiàn)。三.項目概況（2)2022/12/266主要研究內(nèi)容2023/1/228

應(yīng)用示意圖既可以與智能一次設(shè)備無縫接口，同時也兼容傳統(tǒng)的一次設(shè)備，可靈活地用于部分或全部采用智能一次設(shè)備的變電站。采用完全獨立的保護元件和閉鎖元件，閉鎖回路可靠。采用新型總線技術(shù)，保證I/O數(shù)據(jù)快速交換外，也提高抗干擾能力和插件擴充能力。三.項目概況（3)2022/12/267應(yīng)用示意圖三.項目概況（2023/1/229

研發(fā)概況2004年3月立項開發(fā)。2006年2月，完成裝置研發(fā)并通過各項動模及靜模試驗驗證。項目由深圳南瑞科技有限公司自主研發(fā)，主要研發(fā)人員6人，累計參與人員20人。三.項目概況（4)2022/12/268研發(fā)概況2023/1/230

關(guān)鍵技術(shù)基于暫態(tài)飽和全程測量的可變特性差動算法。采用3套相同但完全獨立的系統(tǒng)，按3取2原則跳閘出口。刀閘修正及刀閘記憶的組合邏輯。解決了母線各種運行方式下的刀閘接點誤合、誤斷、全丟失等問題，保證裝置正常運行。既可與智能一次設(shè)備無縫接口，同時也兼容傳統(tǒng)一次設(shè)備，可靈活用于部分或全部采用智能一次設(shè)備的變電站。四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(1)2022/12/2692023/1/231

關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)分布式母線保護功能。各種主接線保護功能在一個CPU內(nèi)實現(xiàn)，可在線配置當前母線接線方式。實現(xiàn)保護元件配置功能。可根據(jù)具體工程需求，在線配置保護元件。新型的硬件平臺，保證I/O數(shù)據(jù)快速交換外，也提高抗干擾能力和插件擴充能力，采樣率提高至48點每周波。四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(2)2022/12/2610關(guān)鍵技術(shù)四.2023/1/232四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(3)2022/12/2611四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(3)2023/1/233主要創(chuàng)新點1全開放式母線保護數(shù)字接口實現(xiàn)與智能一次設(shè)備無縫接口，同時也兼容傳統(tǒng)的一次設(shè)備。靈活地用于部分或全部采用智能一次設(shè)備的變電站。支持IEC61850協(xié)議的站控層接入、間隔層的GOOSE閉鎖互聯(lián)和過程層的電子式互感器數(shù)字信號接入。四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(4)2022/12/2612主要創(chuàng)新點1全開放式母線保護數(shù)字接口2023/1/234主要創(chuàng)新點2分布式母線保護實現(xiàn)主機與子機同步功能實現(xiàn)，同步誤差小于10us，差動保護角度誤差小于0.2度。實現(xiàn)分布式母差主機、子機之間刀閘狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、跳閘命令等信息的互聯(lián)。太網(wǎng)內(nèi)部數(shù)據(jù)交換和多插件協(xié)同處理技術(shù)，最大規(guī)?？蓪崿F(xiàn)24個子機的接入。四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(5)2022/12/2613主要創(chuàng)新點2分布式母線保護實現(xiàn)主機與2023/1/235主要創(chuàng)新點3主接線模型配置功能實現(xiàn)各類主接線功能模塊集成。母線定義及主接線模型在線調(diào)整，適應(yīng)外回路接線固定要求。保護功能滿足15種常用主接線模型的功能判別。四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(6)2022/12/2614主要創(chuàng)新點3主接線模型配置功能實現(xiàn)各2023/1/236主要創(chuàng)新點4智能化刀閘輔助接點自糾正功能

結(jié)合現(xiàn)場經(jīng)驗，采用刀閘修正及刀閘記憶的組合邏輯。解決刀閘修正中電流判斷靈敏度不足。解決刀閘記憶需運行人員人工確認。解決母線各種復(fù)雜運行方式下的刀閘接點誤合、誤斷、全丟失。

四.關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新(7)2022/12/2615主要創(chuàng)新點4智能化刀閘輔助接點自糾正2023/1/237國內(nèi)第一個通過1000kV母線保護動模試驗的產(chǎn)品。國內(nèi)第一個應(yīng)用于數(shù)字化變電站的微機母線保護裝置。國內(nèi)第一個