1 數字化變電站的特點
(1) 一次設備的數字化和智能化
變電站內傳統的電磁式互感器被電子式互感器所替代?直接向外提供數字式光纖以太網接口;站內采用具備向外進行數字通信的智能斷路器、變壓器等設備?或者在這些一次設備就地加裝智能終端實現信號的數字式轉換與狀態監測?達到一次設備數字化和智能化的要求。
(2) 二次設備的數字化和網絡化
數字化變電站的二次設備除了具有傳統數字式設備的特點外?還具備對外光纖網絡通信接口?與傳統變電站信息傳輸以電纜為媒介不同?數字化變電站二次信號傳輸基于光纖以太網實現。
(3) 變電站通信網絡和系統實現 IEC61850標準統一化
傳統變電站中信息描述和網絡通信協議標準的差異?導致了不同設備間信號識別困難、互操作性差;數字化變電站全站通信網絡和系統實現均采用 IEC61850標準?該標準的完整性、系統性、開放性保證了數字化變電站站內設備具備互操作性的特點。
(4) 運行管理系統的自動化
在現有綜合自動化系統已經具備較大程度的自動化特征的基礎上?數字化變電站在站內設備的互操作性、信號的光纖傳輸、網絡通信平臺的信息共享等方面進一步體現了運行管理自動化的特點。
2 光數字繼電保護測試儀
數字化變電站的系統試驗環境見圖1?F66光數字繼電保護測試儀整合了 IEC61850光數字測試和小信號模擬量測試功能?并可外接電流電壓功放。機 身 配 有 4對 光 收 發 器?提 供 針 對IEC61850標準規范中各種通信信息的有效編解碼。同時其調試系統擁有完整解析保護模型文件?能實現電流電壓通道選擇、比例系數、ASDU數目、采樣率、GOOSE信息等配置?可靈活方便地與各種型號保護接口。而 2組隔離的 12路模擬小信號輸出?可兼容測試各種接受電子式互感器信號的保護;或者連接各種品牌的功率源?進行對普通保護與數字化保護的對比測試。另外擁有 8對開入量?4對通用開出量?4對快速開出量以及GOOSE信息報文?能實現保護的完整閉環測試。內置 GPS?可實現遠距離同步輸出;也可接入變電站同步電信號?實現測試儀輸出與變電站其他MU同步。
3 校驗方法的比較與研究
在進行自切試驗時?以往需要幾臺儀器一起配合、幾個人同時操作?儀器就有 Dobel、筆記本電腦、602、電壓表、電流表等。而數字化的設備進行試驗時?只需要 1臺光數字測試儀和 1臺筆記本電腦?單人就可以完成自切以及其整組試驗。為了讓效驗效果更接近整定值?可對所有的校驗項目編好相應的程序模板存入數據庫?針對原理相同而整定值不同的設備?操作人員只需將數據庫中的模板調出?改變其中的參數就能實現 “一指化 ”操作。這大大簡化了工作步驟?減少了重復操作?同時也降低了校驗的出錯率?提高了工作效率。
在 10kV1、2分段自切試驗中?10kV2段失壓自切動作后 (見圖 2)?合于故障?后加速零流動作的操作界面截圖。整組實驗過程是:由于 2段母線失電?低壓啟動?檢相鄰母線有電?經 2.7s跳開該失電母線主變開關?合上 10kV1、2分段開關?由于故障?自切后加速零流保護動作跳開10kV1、2分段開關。由于所有的故障過程都已經通過軟件事先設定完成?因此在效驗時就不需要其他人員配和模擬故障現場?因此?整個過程只需 1位技術人員就可以完成操作。以此類推?其他的試驗項目均可通過類似方式編程完成。
針對 以 數 字 信 號 輸 入 并 通 過 光 纖 連 入GOOSE網的數字化設備?相應的校驗方法與常規的模擬量輸入設備的校驗就有些微的出入了?*重要的就在于它的核心部位 GOOSE信號的傳輸
問題上了。針對每一個設備都相應的有其各自的cid?goose?config文件?在校驗前?首先需要用抓包軟件進行抓包存入電腦?然后就是對設備進行連接。目前的數字化變電站中的數字化一次設備和二次 智 能 裝 置 均 按 照 全 站 統 一 的 標 準 平 臺(IEC61850標準 )進行數據建模及通信?并在此平臺的基礎上實現相互之間的互操作性?因此?在校驗開始時?都需要對操作儀器進行相應的 61850配置?其中包括輸出光纖配置及 GOOSE接點配置。光纖配置包括通道輸出配置和 MU配置?通道輸出配置即為電流電壓的相位配置?而 MU配置則相應要復雜些?其中包括:邏輯設備名 (LD-Name)、邏輯節點名
(LNName)、數據集名、目標MAC地址、APPID、VlanTCT以及 MU的通用配置:MU的版本號、Asdu數目、采樣點數等。這些參數都可以從合并單元 (MU)上獲得。一般 MU的通用配置同一個站內都相同?而邏輯設備名、邏輯節點名每個設備都有**的數字與之對應。配置完了 MU?接下來還需要進行 GOOSE接點配置?只有倒入了每個設備相應的這些模型文件?才能正確配置他們各自的 GOOSE接點。配置完61850后需將其下載入系統?這樣就可以進行相應的繼保校驗了?操作方法和之前介紹的小信號出入設備的校驗方法相同。
4 結語
本文介紹了針對數字化保護設備的校驗儀器和具體的校驗方法?由于目前針對數字化變電站設備還沒有一套統一、詳細的校驗規程?通過現有的校驗儀器和新的校驗方法對設備進行**、有效地校驗?確保其投運后的安全、穩定、可靠運行是應實現的目標。