探析智能變電站同步整組試驗(yàn)方法

潘寧

摘要：對(duì)智能變電站進(jìn)行整組實(shí)驗(yàn)，主要是考核繼電保護(hù)裝置的同步性以及回路接線的正確性。本文中分析了智能變電站的分布式采樣對(duì)同步組實(shí)驗(yàn)的影響。在論述中，表達(dá)了兩種智能變電站同步整組實(shí)驗(yàn)方法中存在的一系列問(wèn)題。提出了給予全站的GPs對(duì)系統(tǒng)同步的信號(hào)擴(kuò)展設(shè)置以及實(shí)驗(yàn)方法。在實(shí)驗(yàn)中，結(jié)果表明其具有很好的適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞：智能；變電；同步整組

中圖分類號(hào)TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)2095-6363（2015）12-0034-02

整組試驗(yàn)是考核繼電保護(hù)裝置的重要組成部分。在進(jìn)行繼電裝置的考核過(guò)程中。常規(guī)的電站是采用二次電纜將電壓電流互感器進(jìn)行引入，并由裝置自身的A/D單元轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的字量轉(zhuǎn)換。本文論述兩種常規(guī)的變電站同步整組的基礎(chǔ)上，對(duì)全站的GPS系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)同步以及整組的試驗(yàn)方法。在實(shí)驗(yàn)中，提出對(duì)該方法的高精度以及適應(yīng)性。

1.智能變電站的同步整組方式

智能變電站中，電流以及電壓常采用電子式互感器和電磁式互感器進(jìn)行采樣。在合并單元中按照相對(duì)的間隔安裝于就地匯控柜內(nèi)，安裝時(shí)通過(guò)光纖與其保護(hù)裝置進(jìn)行連接以及光纖與電磁式的互感器相連。

此采樣使得各個(gè)數(shù)據(jù)之間的處理樣式各不相同，從而引起多個(gè)間隔電流以及電壓數(shù)據(jù)之間的問(wèn)題。在智能變電站的繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范中，要求其間隔層與IED與合并采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式。同時(shí)要求繼電保護(hù)不依賴外部對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)功能。

2.智能變電站的常規(guī)整組方法及同步時(shí)鐘擴(kuò)展方法

2.1智能變電站常規(guī)整組方法

在智能變電站中，常規(guī)同步整組試驗(yàn)常用的方法有兩種：一是在電壓和電流上引兩次長(zhǎng)電纜到繼電保護(hù)測(cè)試儀，從而進(jìn)行合并單元。二是進(jìn)行GPS進(jìn)行同步觸發(fā)的方式中采用多臺(tái)繼電保護(hù)測(cè)試儀對(duì)其操作。在第一種方式中，數(shù)據(jù)源較唯一，其合并單元在就地匯控柜內(nèi)安裝較為分散。其相應(yīng)的間隔較遠(yuǎn)，在主變的三測(cè)之間安裝距離達(dá)到一百多米。對(duì)進(jìn)行操作以及接線顯得十分的不方便。長(zhǎng)電纜的電阻較大導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置的測(cè)試儀輸出容量有限。使其無(wú)法攝入大電流。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中表明，對(duì)于兩根的120m、5mm2的試驗(yàn)線，存在的交流電阻為1.18，在進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程中，繼電保護(hù)裝置測(cè)試儀的輸出電流最大不失真的電量?jī)H為其額定的86%。

在第二種方法中，其能有效的解決空間的距離問(wèn)題。在一定程度上使得其進(jìn)行檢驗(yàn)變得方便。但也有其相應(yīng)的弊病，在合并單元中，可能其分布于室內(nèi)。而其GPS的接收裝置信號(hào)也不穩(wěn)定。從裝置上要進(jìn)行改進(jìn)，要對(duì)其進(jìn)行引入較長(zhǎng)接收天線，從而使得其信號(hào)增強(qiáng)。在不同的廠家、商家中，對(duì)繼電保護(hù)裝置以及GPS接收天線的設(shè)置存在著不同方式。在接收天線中，很容易受到天氣的影響，例如刮風(fēng)、下雨等，在使用中較為稀少。

在上述的方法中，都是由常規(guī)的變電整組方法進(jìn)行試驗(yàn)得到的，有其相對(duì)的局限性以及適應(yīng)性。在常規(guī)整組試驗(yàn)中，其變電方案以及實(shí)踐方法在一定程度上影響了智能變電站的進(jìn)步。

2.2同步時(shí)鐘擴(kuò)展方法

對(duì)同步時(shí)鐘的擴(kuò)展方法上，考慮到傳統(tǒng)的合并單元以及智能變電站和保護(hù)裝置三者均進(jìn)行引入了同步時(shí)鐘信號(hào)。在進(jìn)行信號(hào)的擴(kuò)展裝置設(shè)置中，本文根據(jù)常規(guī)變電整組的不足之處，研制了一種能進(jìn)行同步信號(hào)擴(kuò)展的裝置，并提出相關(guān)的整組實(shí)驗(yàn)方法。

全站同步時(shí)鐘信號(hào)的裝置中，對(duì)原有的常規(guī)方式進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)能夠?qū)崟r(shí)的對(duì)全站的同步系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行接收，其中包括HRIG-B光信號(hào)等。為對(duì)GPS進(jìn)行實(shí)時(shí)的同步接收，要在其設(shè)置上接入GPS天線接口，并對(duì)外部提供HRIG-B光纖脈沖等多種觸發(fā)式的繼電檢測(cè)儀。在繼電檢測(cè)儀的擴(kuò)展裝置中，具有顯示時(shí)間以及具有定時(shí)對(duì)繼電裝置進(jìn)行觸發(fā)的功能。在進(jìn)行機(jī)電的檢測(cè)中能對(duì)其進(jìn)行時(shí)間設(shè)置，在信號(hào)到達(dá)一方時(shí)能輸出同步觸發(fā)信號(hào)。改變檢測(cè)儀的輸出狀態(tài)。在同步時(shí)鐘繼電裝置中，裝置能在三種模式下進(jìn)行工作。即GPS模式：將參照脈沖設(shè)置為在內(nèi)部的集成GPS中的模塊秒脈沖，由GPS天線對(duì)其進(jìn)行完成授時(shí)同步；在IRIG-B碼模式中：參照脈沖即以B碼起始碼元作為參照；另外的內(nèi)部時(shí)鐘模式：將輸出的秒脈沖作為參照。在上述的裝置設(shè)置中，能對(duì)各種測(cè)試儀以及對(duì)同步時(shí)鐘系統(tǒng)的對(duì)接口進(jìn)行兼容。并能夠?qū)PS天線以及同步測(cè)試進(jìn)行很好的應(yīng)用，從一定程度上方便了智能變電站中的同步測(cè)試，對(duì)智能變電站的同步有著一定的意義。

3.實(shí)驗(yàn)方法與測(cè)試結(jié)果

3.1試驗(yàn)方法

在智能變電站同步整組的保護(hù)試驗(yàn)中，采用多臺(tái)繼電保護(hù)測(cè)試儀在間隔跨度的保護(hù)各個(gè)方向向合并單元加入模擬量。在合并單元處，全站同步時(shí)鐘系統(tǒng)中對(duì)合并單元的對(duì)時(shí)信號(hào)要接入全站的擴(kuò)展裝置中，將繼電保護(hù)測(cè)試以及合并單元分別用擴(kuò)展裝置的同步擴(kuò)展信號(hào)進(jìn)行接入。同時(shí)對(duì)繼電保護(hù)測(cè)試儀進(jìn)行智能終端的開(kāi)出節(jié)點(diǎn)接入。從而使得繼電保護(hù)裝置中同步時(shí)鐘信號(hào)與其裝置均進(jìn)行了同步。

3.2測(cè)試結(jié)果

在某220kV的智能變電站中，對(duì)其采用合并單元和電磁式互感器相結(jié)合的方式。其輸入時(shí)模擬量，對(duì)側(cè)是常規(guī)變電站。實(shí)驗(yàn)中采用同步整組的方法，對(duì)220kV的線路差動(dòng)保護(hù)裝置以及站內(nèi)的變壓器進(jìn)行了綜合性的測(cè)試，在測(cè)試中進(jìn)行分析及總結(jié)。

試驗(yàn)中分別采用主變差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)以及線路差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)。主變?cè)囼?yàn)中，采用變壓器為DDTY2接線方式的自耦變壓器，各相關(guān)參數(shù)在試驗(yàn)中均按照其固有的試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。運(yùn)用同步整組測(cè)試對(duì)差動(dòng)保護(hù)的高低壓進(jìn)行測(cè)試。輸入三相正序?qū)ΨQ電流時(shí)應(yīng)用兩臺(tái)繼電保護(hù)測(cè)試儀進(jìn)行輸入，在實(shí)驗(yàn)中相位差為160°，進(jìn)行相應(yīng)的模擬穿越電流實(shí)驗(yàn)。采用全站時(shí)鐘擴(kuò)展裝置得到到數(shù)據(jù)精度與采用統(tǒng)一信號(hào)源得到的電纜輸出結(jié)果相同，具有精確的精度值。線路差動(dòng)保護(hù)實(shí)驗(yàn)中，在變電兩側(cè)的時(shí)鐘中進(jìn)行同步擴(kuò)展裝置的接入，以GPS實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘兩側(cè)同步，實(shí)際上也就是以GPS為基準(zhǔn)的同步方式。試驗(yàn)中差動(dòng)保護(hù)差流對(duì)兩側(cè)的電流增大而增大。但誤差也相對(duì)較小，符合差動(dòng)保護(hù)的要求。

4.總結(jié)

針對(duì)差動(dòng)保護(hù)同步性實(shí)驗(yàn)，本文提出了相關(guān)同步時(shí)鐘擴(kuò)展整組的試驗(yàn)以及方法。在設(shè)計(jì)中，有效的利用了同步時(shí)鐘測(cè)試儀作為實(shí)現(xiàn)測(cè)試儀器以及設(shè)備的同步信號(hào)。避除了相應(yīng)的缺點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中表明，同步時(shí)鐘整組試驗(yàn)的操作方法簡(jiǎn)單，操作精度高。且不受GPS的信號(hào)接收質(zhì)量的影響，在一定程度上有著很大的優(yōu)越性。