北極星智能電網(wǎng)在線訊:變電站是電網(wǎng)中重要的組成部分，積極開展智能變電站研究和實(shí)踐，對于保障能源安全、提高能源效率、改善能源結(jié)構(gòu)、應(yīng)對氣候變化、提升服務(wù)水平都具有重要作用。由中國電力科學(xué)研究院周春霞、周澤昕、詹榮榮、李仲青、艾淑云、李巖軍、張曉莉、杜丁香、余越、董明會、項(xiàng)燦芳、詹智華、賈琰、崔佳、劉慧海等研究團(tuán)隊(duì)完成的智能變電站繼電保護(hù)測試技術(shù)研究及應(yīng)用項(xiàng)目，針對智能變電站繼電保護(hù)運(yùn)行特性與智能設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流密切相關(guān)的特點(diǎn)，從設(shè)備單元、系統(tǒng)集成、總體性能測試三方面考慮，進(jìn)行了智能變電站繼電保護(hù)測試技術(shù)研究。

智能變電站繼電保護(hù)

智能變電站繼電保護(hù)測試技術(shù)研究及應(yīng)用項(xiàng)目研究，順應(yīng)世界電網(wǎng)發(fā)展趨勢。我國提出到2020年，全面建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，截至2012年底，國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)投運(yùn)的智能變電站達(dá)217座，2013年建成新一代智能變電站六座，2014年—2015年計(jì)劃建設(shè)新一代智能變電站50座。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是功能強(qiáng)大的能源轉(zhuǎn)換、高效配置和互動服務(wù)平臺，是堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)與智能控制緊密融合的現(xiàn)代電網(wǎng)，是涵蓋發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各環(huán)節(jié)的智能化電力系統(tǒng)。發(fā)展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會價(jià)值、環(huán)保價(jià)值，是實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇，將為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供更安全、更高效、更清潔的電力保障。

針對智能變電站大量使用電子式互感器的特點(diǎn)，研究并提出電子式互感器傳變特性測試技術(shù)，分析電子式互感器對智能變電站繼電保護(hù)裝置的影響;研究了網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接入不同設(shè)備和不同數(shù)據(jù)流量時(shí)的優(yōu)化配置及不同交換機(jī)之間的兼容性測試技術(shù);研究了數(shù)據(jù)采集單元守時(shí)精度、發(fā)送報(bào)文的均勻度及延遲的測試技術(shù);研究了智能終端與各類保護(hù)控制裝置配合的動作可靠性測試技術(shù)。研究了智能變電站的過程層、間隔層、站控層的智能設(shè)備與保護(hù)子站、信息子站、錄波子站之間多種信息交互方式及測試技術(shù)。

首創(chuàng)了智能變電站二次系統(tǒng)設(shè)備在模擬運(yùn)行環(huán)境下的性能測試及評價(jià)技術(shù);

首次提出了合并單元數(shù)據(jù)畸變、數(shù)據(jù)丟幀等數(shù)據(jù)異常情況時(shí)評估保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)處理機(jī)制的有效性技術(shù);

首次使用了基于對稱光原理的分光測試方法，實(shí)現(xiàn)了不同光通信口的報(bào)文傳輸差異性比較測試，為研究其對保護(hù)裝置的影響提供了有效的方法;

使用多端數(shù)據(jù)采集單元非同步工況對保護(hù)裝置影響的測試方法，得出直采模式下數(shù)據(jù)采集單元失步時(shí)保護(hù)不應(yīng)閉鎖的重要結(jié)論。

項(xiàng)目共授權(quán)國家發(fā)明專利2項(xiàng)，受理2項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文4篇，提出國家電網(wǎng)公司標(biāo)準(zhǔn)5個(gè)，培養(yǎng)碩士2人。

應(yīng)用本項(xiàng)目對國內(nèi)外十八家智能設(shè)備廠家生產(chǎn)的64種型號百余套智能設(shè)備進(jìn)行測試，進(jìn)行了浙江、桂林?jǐn)?shù)字化變電站、智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)二次設(shè)備及智能變電站繼電保護(hù)配置與應(yīng)用等項(xiàng)目的研究，在研究中發(fā)現(xiàn)和解決諸多技術(shù)問題和設(shè)備缺陷，取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。

自主創(chuàng)新獲突破

突破傳統(tǒng)單裝置測試模式，研究完成了包括多電壓等級、多變電站節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)特性分析方法，首創(chuàng)了基于智能變電站過程層設(shè)備、間隔層設(shè)備、站控層設(shè)備的系統(tǒng)集成檢測技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了智能變電站不同數(shù)據(jù)傳輸方式下繼電保護(hù)測試的新技術(shù)。

提出各環(huán)節(jié)延時(shí)可控的智能終端動作時(shí)間的閉環(huán)檢測方法，顯著提高了測試準(zhǔn)確性，解決了傳統(tǒng)測試方法無法準(zhǔn)確測試智能終端動作特性的問題，為智能變電站環(huán)境下系統(tǒng)故障切除時(shí)間評估提供了重要計(jì)算依據(jù)。

提出了同步量測裝置的合并單元守時(shí)能力的高精度測試方法，實(shí)現(xiàn)對合并單元的守時(shí)能力測試，并提出5min內(nèi)守時(shí)誤差小于4us的指標(biāo)要求，本項(xiàng)目提出守時(shí)測試方法，可測得不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)時(shí)的合并單元時(shí)鐘偏移，該技術(shù)作為規(guī)范數(shù)據(jù)采集單元裝置性能的重要依據(jù)。

提出了基于對稱光原理的分光測試方法，首次實(shí)現(xiàn)了智能變電站中光纖通信的報(bào)文傳輸差異性測試，為光纖組網(wǎng)的傳輸特性對繼電保護(hù)裝置影響的分析提供了技術(shù)手段，提出的測試技術(shù)為us級誤差數(shù)據(jù)，可以精確測試評價(jià)智能設(shè)備不同光通信口的報(bào)文傳輸性能。

提出多輸入端數(shù)據(jù)單元非同步時(shí)對保護(hù)裝置影響的測試方法，得出在一定條件下數(shù)據(jù)單元失步保護(hù)不應(yīng)閉鎖的重要結(jié)論。首次進(jìn)行保護(hù)裝置對電子式互感器雙A/D采樣適應(yīng)性研究，為規(guī)范保護(hù)裝置雙A/D數(shù)據(jù)處理機(jī)制提供重要依據(jù)。項(xiàng)目首次進(jìn)行了雙A/D采樣模式下動作性能適應(yīng)性研究，發(fā)現(xiàn)了部分廠家合并單元的雙AD差異給保護(hù)處理雙AD數(shù)據(jù)帶來一定影響，解決了部分裝置雙A/D數(shù)據(jù)差異性使保護(hù)裝置動作行為不一致的技術(shù)缺陷。

提出合并單元數(shù)據(jù)畸變、數(shù)據(jù)延遲偏差、采樣值丟幀、采樣計(jì)數(shù)標(biāo)號不連續(xù)等數(shù)據(jù)異常的模擬方法，全面評估智能變電站保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)處理機(jī)制的有效性，克服了單一評估方法的片面性，技術(shù)成功應(yīng)用于保護(hù)裝置的數(shù)字采樣適應(yīng)性測試項(xiàng)目。

成果應(yīng)用及效益

應(yīng)用項(xiàng)目成果對國內(nèi)主流智能設(shè)備生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的過程層、間隔層、站控層共百余套智能設(shè)備的整體配合性能、互操作能力進(jìn)行了進(jìn)行浙江數(shù)字化變電站過程層數(shù)字采樣、500kV桂林?jǐn)?shù)字化變電站、智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)二次設(shè)備聯(lián)調(diào)及智能變電站繼電保護(hù)配置及應(yīng)用等大規(guī)模仿真試驗(yàn)。

試驗(yàn)中測試了多個(gè)制造廠商的保護(hù)設(shè)備，并使其以多種方式相互配合工作。由于各廠家實(shí)現(xiàn)方式的差異造成不同廠家設(shè)備的配合出現(xiàn)問題。測試表明，經(jīng)過試驗(yàn)和調(diào)試各廠家設(shè)備之間得到一定程度的統(tǒng)一，已能適應(yīng)工程需要。同時(shí)也說明系統(tǒng)級動模試驗(yàn)?zāi)苡行岣吒黝怚ED設(shè)備間互操作能力，推動智能變電站技術(shù)的發(fā)展，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

鏈接

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人周春霞，中國電力科學(xué)研究院繼電保護(hù)研究所，高級工程師,長期從事繼電保護(hù)及動態(tài)模擬技術(shù)的研究工作，電機(jī)工程協(xié)會高級會員，全國量度繼電器和保護(hù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會靜態(tài)繼電保護(hù)裝置分技術(shù)委會委員，電力行業(yè)高壓開關(guān)設(shè)備及直流電源標(biāo)準(zhǔn)化委員。多次參加重大工程的前期試驗(yàn)研究和建設(shè)工作。獲中國電力科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)3項(xiàng); 獲國家電網(wǎng)公司科技進(jìn)步獎(jiǎng)多項(xiàng)項(xiàng);獲中國電力科學(xué)研究院科技進(jìn)步獎(jiǎng)20余項(xiàng)。(劉陽)