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智能變電站那些你不知道事兒?

2017-12-29 15:12:13 大云網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
常規(guī)變電站的二次回路有兩種:直流回路和交流回路。直流回路的功能:控制、保護(hù)邏輯、信號。交流回路的功能:保護(hù)、測量、計量。到了智能變電站時代,一次設(shè)備與保護(hù)、測控之間的電纜被光纜取代,電纜中傳輸?shù)?
      常規(guī)變電站的二次回路有兩種:直流回路和交流回路。直流回路的功能:控制、保護(hù)邏輯、信號。交流回路的功能:保護(hù)、測量、計量。


      到了智能變電站時代,一次設(shè)備與保護(hù)、測控之間的電纜被光纜取代,電纜中傳輸?shù)闹绷餍盘?正電壓/負(fù)電壓/地電壓)和交流信號(CT、PT二次電流、電壓)被網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膱笪娜〈?,過去用于實現(xiàn)保護(hù)邏輯的繼電器硬件回路被微機(jī)保護(hù)裝置中的軟件程序所取代。

      GOOSE、SV輸入輸出信號都是網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)牧?,與傳統(tǒng)屏柜的端子存在對應(yīng)關(guān)系,這些信號的邏輯連接點稱為虛端子 。


 

      GOOSE:英文全稱為“面向?qū)ο蟮耐ㄓ米冸娬臼录?rdquo;,GOOSE信息主要包括開關(guān)/刀閘位置,控制開關(guān)位置,異常/告警信號,閉鎖信號等。GOOSE鏈路相當(dāng)于傳統(tǒng)站中的直流控制和信號電纜,傳輸?shù)氖强刂浦噶詈托盘?,例如設(shè)備處于什么狀態(tài)(正常/異常,分閘/合閘,動作/復(fù)歸,聯(lián)鎖/解鎖,使能/閉鎖,投入/退出,非全相,SF6壓力降低等)。

      SV:英文全稱為“采樣值”SV信息包括互感器二次側(cè)的電壓、電流瞬時值。 SV鏈路相當(dāng)于傳統(tǒng)站中的二次交流電纜,傳輸?shù)氖请妷?、電流的采樣瞬時值。保護(hù)裝置使用SV報文進(jìn)行保護(hù)計算(例如差流,零序/負(fù)序分量,阻抗,諧波,相位等),測控裝置使用SV報文計算電壓、電流的有效值、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等。


 

 

 

三層兩網(wǎng)中,三層指的是過程層,間隔層,站控層;兩網(wǎng)指的是站控層網(wǎng)絡(luò),過程層網(wǎng)絡(luò)。

站控層設(shè)備:監(jiān)控主機(jī),圖形網(wǎng)關(guān)機(jī),數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)機(jī),對時裝 置,在線監(jiān)測系統(tǒng)。

間隔層設(shè)備:保護(hù)、測控、故錄。

過程層設(shè)備:開關(guān)、刀閘,互感器、變壓器、無功設(shè)備、合并單元、智能終端等。

站控層網(wǎng)絡(luò):雙星形電以太網(wǎng),站控層設(shè)備與間隔層設(shè)備通 過站控層網(wǎng)絡(luò)通信。

過程層網(wǎng)絡(luò):雙星形光纖以太網(wǎng),間隔層設(shè)備與過程層設(shè)備 通過過程層網(wǎng)絡(luò)通信。
 

直采、直跳、網(wǎng)采、網(wǎng)跳
 

采:指合并單元發(fā)送SV采樣報文,對應(yīng)于傳統(tǒng)站的CT/PT二次線。

跳:指保護(hù)發(fā)出GOOSE跳閘報文,對應(yīng)于傳統(tǒng)站從保護(hù)到開關(guān)機(jī)構(gòu)的跳閘線。

直:指的是報文通過專用光纖點對點傳輸。

網(wǎng):指的是報文通過交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)。

直采、直跳的可靠性高,不受交換機(jī)故障的影響,傳輸延遲固定(取決于光纜的長度)。

網(wǎng)采、網(wǎng)跳的可靠性低,若交換機(jī)故障將引起嚴(yán)重后果,傳輸延遲不易確定(受交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)速度的影響)。

國網(wǎng)公司《智能變電站技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定,保護(hù)應(yīng)直接采樣,對于單間隔的保護(hù)應(yīng)直接跳閘,涉及多間隔的保護(hù)(母線保護(hù))宜直接跳閘。
 

虛端子
 

在智能站的一根光纜中,以報文的形式傳輸著多路信號,其中的每一路信號都可以視作與傳統(tǒng)站端子排上的電纜相對應(yīng),于是這些信號鏈路被形象的稱為“虛端子”。
 

檢修壓板
 

智能站的一次設(shè)備與保護(hù)測控裝置之間沒有實際的二次電氣回路,而是傳輸GOOSE/SV報文的光纜,這些報文的內(nèi)容包含了傳統(tǒng)站直流電纜和交流電纜中傳輸?shù)男盘?,例如電流、電壓、啟動失靈、閉鎖等。通俗的說,智能站的一根GOOSE光纖相當(dāng)于傳統(tǒng)站多根直流控制信號電纜,如果直接拔掉光纖,可能影響到很多非檢修設(shè)備的運(yùn)行。

智能站的二次檢修隔離措施,無法像傳統(tǒng)站那樣實現(xiàn)物理上的完全隔離,而是通過信息隔離的方式:檢修壓板、GOOSE/SV接收軟壓板,GOOSE/SV發(fā)送軟壓板等。
 

合并單元
 

合并單元發(fā)送的SV報文中,每一個通道的采樣數(shù)據(jù)都附有數(shù)據(jù)品質(zhì)q,當(dāng)合并單元的檢修壓板投入時,品質(zhì)q的“TEST”位置1,否則為0。例如下面的SV報文:
 

智能終端
 

智能終端發(fā)送的GOOSE報文中同樣有檢修標(biāo)志(即TEST位),投入檢修壓板,TEST位置1,否則為0,如下圖:


 


 

 

智能終端
 

測控裝置檢修壓板投入時,將閉鎖遙控功能。

測控裝置接收的GOOSE報文檢修標(biāo)志與自身的檢修壓板狀態(tài),有任何一個處于檢修狀態(tài)時,測控向站控層發(fā)送的MMS報文也帶有檢修標(biāo)志。
 

智能終端
 

智能站的檢修機(jī)制可以通俗的概括為:

①發(fā)送報文的裝置會根據(jù)自身的檢修壓板狀態(tài)在報文中設(shè)置檢修標(biāo)志。

②接收報文的裝置自身的檢修壓板與接收到的報文檢修標(biāo)志不一致,接收裝置將報文視為無效數(shù)據(jù),不進(jìn)行處理,也不能進(jìn)行互操作
 

 


注:文獻(xiàn)顯示,母線PT合并單元與線路保護(hù)裝置檢修狀態(tài)不一致時,某些型號的保護(hù)會閉鎖,如PL603U線路保護(hù)

母差保護(hù)的檢修機(jī)制可以總結(jié)如下表:
 


注:根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上查詢的文獻(xiàn),母線PT合并單元與母差保護(hù)裝置檢修狀態(tài)不一致時,南瑞的母差保護(hù)裝置直接閉鎖母差保護(hù),而有的廠家產(chǎn)品并不閉鎖母差保護(hù)。(許繼的母差保護(hù)裝置開放電壓閉鎖)


跨間隔啟動保護(hù)的檢修機(jī)制:

①主變保護(hù)與母線保護(hù)檢修壓板狀態(tài)不一致。主變保護(hù)發(fā)出啟動失靈GOOSE報文帶有檢修標(biāo)志,母線保護(hù)接收到的GOOSE報文與自身檢修壓板狀態(tài)不一致,母線保護(hù)不會啟動失靈。

②線路保護(hù)與母線保護(hù)檢修壓板狀態(tài)不一致。線路保護(hù)發(fā)出啟動失靈GOOSE報文帶有檢修標(biāo)志,母線保護(hù)接收到的GOOSE報文與自身檢修壓板狀態(tài)不一致,母線保護(hù)不會啟動失靈。
 


 

SV接收軟壓板

SV接收軟壓板(即間隔投入軟壓板)

SV接收軟壓板位于保護(hù)裝置內(nèi)部(不在后臺顯示),其功能是控制保護(hù)裝置是否處理SV報文中的數(shù)據(jù)。此壓板相當(dāng)于PT、CT的二次連線。

退出間隔SV接收軟壓板相當(dāng)于封CT,退出母線電壓SV接收軟壓板相當(dāng)于斷開PT二次。

退出SV接收軟壓板后,保護(hù)裝置面板上會顯示該SV報文的電流信息,但不用于保護(hù)計算以及邏輯判斷。
 


直接投入某間隔合并單元檢修壓板將導(dǎo)致母差保護(hù)閉鎖。

退出某間隔SV接收軟壓板后,母差保護(hù)不再將該間隔計入差流計算,此時再投入該間隔合并單元檢修壓板,就不影響母差保護(hù)正常運(yùn)行。
 

 

 

例如

某線路2217合并單元1檢修,先退出CSC-150母線保護(hù)中2217間隔SV接收軟壓板(此時母線保護(hù)只接收SV報文但不做任何處理),再將2217的第1套合并單元、智能終端、線路保護(hù)檢修壓板投入,則可以進(jìn)行檢修,同時CSC-150母線保護(hù)正常運(yùn)行。如果一開始就直接投入2217合并單元1檢修壓板,將導(dǎo)致CSC-150母線保護(hù)被閉鎖。

 

 


 

引起母差保護(hù)誤動的情況

假設(shè)檢修過程中:母差保護(hù)檢修壓板投入,各間隔GOOSE發(fā)送軟壓板退出,各線路間隔SV接收軟壓板退出,母線電壓SV接收軟壓板退出。

如果檢修結(jié)束,恢復(fù)時按照如下順序:

退出母差保護(hù)檢修壓板→依次投入各間隔GOOSE發(fā)送軟壓板→依次投入各間隔SV接收軟壓板就會引起母差保護(hù)誤動作。
 


正確的順序:最后投入間隔GOOSE發(fā)送軟壓板(即跳閘出口軟壓板)
 

GOOSE 出口軟壓板

GOOSE出口軟壓板(即跳閘出口軟壓板)

GOOSE出口軟壓板相當(dāng)于傳統(tǒng)站保護(hù)屏的跳閘出口硬壓板,正常情況下在監(jiān)控機(jī)上操作,如下圖所示:
 


 

 
 

保護(hù)能出口跳閘

 

三張圖看懂智能站二次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

 

 

 

 

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責(zé)任編輯:電朵云

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