根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)智能電網(wǎng)建設(shè)的整體部署,十二五期間,國(guó)家電網(wǎng)將推廣智能變電站建設(shè),各網(wǎng)省公司主動(dòng)開展智能變電站的研究及試點(diǎn)工程。安徽省110kV桓譚變是國(guó)家電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)建設(shè)第 二批試點(diǎn)工程,采用了基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。初次采用全光纖電流互感器,光PT掛網(wǎng)運(yùn)行。本文針對(duì)110kV桓譚變繼電保護(hù)的新特點(diǎn)探討了智能化變電站和傳統(tǒng)變電站繼電保護(hù)的異同。
智能化變電站各保護(hù)裝置采用了統(tǒng)一的通信規(guī)范,即IEC61850通信規(guī)范IEC61850是新一代的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),它規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為、設(shè)備的自描述特征和通用配置語言。同傳統(tǒng)的IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)相比,它不僅僅是一個(gè)單純的通信規(guī)約,而是數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),它指導(dǎo)了變電站自動(dòng)化的設(shè)計(jì)、開發(fā)、工程、維護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域。該標(biāo)準(zhǔn)通過對(duì)變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的對(duì)象統(tǒng)一建模,采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抽象通信服務(wù)接口,增強(qiáng)了設(shè)備之間的互操作性,可以在不同廠家的設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無縫連接。智能化一次設(shè)備和數(shù)字式變電站要求變電站自動(dòng)化采用IEC6,數(shù)字化變電站按照一次設(shè)備智能化、二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì)思路參照IEC61850的標(biāo)準(zhǔn)將變電站分為過程層、間隔層和站控層3個(gè)部分,其中過程層由模擬量收集終端合并單元和實(shí)現(xiàn)開關(guān)輸入輸出的智能單元構(gòu)成;間隔層主要由保護(hù)裝置和測(cè)控裝置組成;站控層主要包括監(jiān)控,遠(yuǎn)動(dòng)和故障信息子系統(tǒng)構(gòu)成。?
????首先,智能變電站的過程層由傳統(tǒng)的一次設(shè)備和智能組建柜組成,智能組建柜中有合并單元和智能操作箱兩個(gè)裝置。變電站常規(guī)互感器的數(shù)據(jù)合并單元采取就地安裝的原則,通過交流就地采樣電纜傳送模擬信號(hào),并將采樣數(shù)據(jù)處理后通過?IEC61850-9-1、IEC61850-9-2?或者?IEC60044-8?的協(xié)議借助光纖通道發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)供需要該模擬量的保護(hù)或者測(cè)控裝置共享數(shù)據(jù)。智能操作箱解決了傳統(tǒng)一次設(shè)備和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)的接口問題,作為數(shù)字化變電站一次開關(guān)設(shè)備操作的智能終端,將傳統(tǒng)一次設(shè)備和保護(hù)測(cè)控等裝置通過光纖網(wǎng)絡(luò)連接,完成對(duì)斷路器、刀閘的分合操作,智能操作箱接收保護(hù)和測(cè)控裝置通過GOOSE?網(wǎng)下發(fā)的斷路器或刀閘的分、合及閉鎖命令,然后轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的繼電器硬接點(diǎn)輸出。
其次,在傳統(tǒng)變電站二次系統(tǒng)中保護(hù)裝置所需的模擬量信息和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等信息需要通過電纜傳送,動(dòng)作邏輯需要在多個(gè)裝置之間傳遞啟動(dòng)和閉鎖信號(hào),在各間隔層設(shè)備之間,間隔層和過程層設(shè)備之間需用大量的電纜連接,使傳統(tǒng)方式下各個(gè)保護(hù)裝置之間存在較多硬開入連線,導(dǎo)致二次回路接線比較復(fù)雜,容易出錯(cuò)、可靠性不高;而吳山變電站采用支持變電站通信標(biāo)準(zhǔn)IEC61850中GOOSE?輸入和輸出功能的保護(hù)和測(cè)控裝置。間隔層裝置之間通過以太網(wǎng)聯(lián)系各間隔層設(shè)備,通過網(wǎng)絡(luò)共享電流電壓量和開關(guān)量信息,借助虛端子完成保護(hù)的動(dòng)作邏輯和相關(guān)間隔之間的閉鎖功能,其中電流電壓量和開關(guān)量的傳輸分別采用IEC61850規(guī)約中的單播采樣值SMV服務(wù)和面向通用對(duì)象的變電站事件GOOSE服務(wù)完成。這就是為什么在保護(hù)屏上沒有任何二次接線的緣故。為保證保護(hù)裝置和開關(guān)之間的可靠性,吳山變電站的主變采用兩套南瑞的保護(hù),每套保護(hù)使用單獨(dú)的光纖與智能操作箱聯(lián)系,與傳統(tǒng)的雙重保護(hù)配置不同的是,吳山站只是共用一個(gè)操作箱。