二次设备运行对变电站系统保护稳定性的影响研究

1、 二次设备运行对变电站系统保护稳定性的影响研究 摘要：随着我国科学技术的不断发展和进步，电力的发展引起了极大的关注。变电站相关二次设备是否能够可靠运行，直接影响到系统保护的稳定性。本文分析了系统故障的产生原因，对数据采样方式的影响、对供电能力可靠性的响等进行例证说明，结合电网运行条件下的实时数据，总结确保变电站系统保护稳定性的综合防护策略。关键词：二次设备；变电站；稳定性引言随着我国电力产业的快速发展和电力技术水平的不断提升，变电站二次设备技术含量进一步增加，不断朝着自动化、智能化、高速度化、精确化等方向发展。由于当前电气自动化的发展与人们的生活紧密相连，因此发展速度非常快，它已被各种领域广泛

2、使用。电气二次设备是确保一次设备稳定运行的基础，它执行对一次设备的检测，测量和监督等多项任务，并为一次设备的运行提供稳定的保证。1变电站架构排布说明变电站整体架构呈分层分布式布置，主要分为三部分：相关站控制层、设备层、过程层。在整体结构系统中，通过另外两个对应网络进行相互连接组网，从而使得过程层的网络可与间隔层连接，并通过设备层设备传递系统采集的有效信息，同时，保持变电站内的间隔层与控制层设备连接，实现各设备间信息连接的通信畅通。按照iec61850标准分析架构可得出，站内过程层连接网络主要对sav采样值报文和goose报文等两类核心数据进行传递，而且站内数据均依靠这两类报文进行传输。其中，g

3、oose报文作用于指令下级保护动作进行分合闸，并回传开关状态信息，sav采样值报文主要作用于传递电流、电压值的数据交流信息。2变电站二次设备调试方法2.1数字式测试仪应用智能变电站间隔层设备以及过程层设备中保护装置、测控装置、合并单元等设备均提供数字接口，因此现在测试仪均采用数字化测试仪，最常用的是数字式光电测试仪，可迅速完成二次设备测试与调试。数字式测试仪提供了数字化接口，能提供光信号，还包括数/模转换设备以及信号模拟测试混合形式的测试仪。其中新型测试设备在实际应用中，可迅速完成间隔层设备运行与智能终端运行过程中的闭环测试，同时还实时对设备保护功能测试，可接收goose网络发出的智能终端指令

4、，同时执行智能终端命令，通过出口节点及时将指令向发送给开关设备。2.2测试测控装置性能检测智能变电站因为智能化设备数量众多，测控装置作为实时监控网运行情况的重压装置，对测控装置的调试也非常重要。其中主要测控装置程序版本记录，验证测控装置间隔五防闭锁逻辑性能。及时对智能变电站中的同期合闸功能加以检测并验证。对时功能以及goose网报文性能等检测，除此之外还包括采样精度的验证。2.3合并单元性能测试智能变电站合并单元性能测试中，主要对合并单元自诊断功能、合并单元格失步、电压并列功能以及程序版本记录等测试，电压切换功能测试，做好性能测试记录，同时还要对网络记录以及报文格式等加以核对分析。测试同步精度

5、以及守时情况，将合并单元输出相关幅值变化以及角度等数据误差降到最低。2.4智能终端性能测试智能终端作为保障智能变电站保护安全可靠动作的重要设备，对其进行性能测试显得尤为重要。对智能终端进行功能测试主要是测试智能终端的goose收发机制、goose提供的开入/开出节点测试、goose通道配置等。3系统保护失效分析3.1故障原因一般情况下，变电站发生故障主要来源于两种可能：逻辑判断上的失误和数据处理过程的失误。其故障失误，导致系统出现保护误动，有时会出现拒动现象，当通信光缆局部断裂或破口，会产生信号传输的通道中断，引起系统保护自动检测，影响信号的正常传输，导致保护退出，最终诱导系统继电保护产生拒动

6、。除了经常发生的交换机故障、光纤故障以外，其它故障原因则对系统发生误动的概率趋于一致，造成的拒动概率和误动作概率均达到系统故障率的50%。保护装置、系统合并单元，以及智能终端这三个方面是影响变电站运行可靠稳定的重要因素。3.2采样方式影响因素还有两种不同方式可影响稳定性，即跳间与采样形式的影响。设备的各项性能在不同的运行方式中总体上是一致的，以便彰显不同形式作用于系统保护的效果。以变电站的线路系统举例，分析跳间与采样形式对系统保护的影响。在此，以硬件的可靠性为主要研究对象，当同级的保护系统不动作时，则上级保护，或备用保护将切除故障部分，来确保系统可维持稳定运行状态。当采用直采直跳、网采网跳、直

7、采网跳三种不同采样形式时。分析可得，当选用直采直跳的采样方式时系统保护的稳定性最可靠。其原因主要是该方式对保护外的钟源信号不敏感，继保系统无需经过交换机系统可直接存储信号，并传送转发。4二次设备运行对变电站系统保护稳定性的影响4.1供电能力的可靠性影响（1）由于元器件本身的较低故障率因素，故设定同一系统中，不会出现两个及以上的同时故障的元件。（2）由于元件存在的独立性，可确保在系统中的合并单元、智能终端和保护装置等均处于不同的位置上，一旦单一元件失效故障，可视为元件独立行为。（3）不同保护系统可实现独立运行，不存在相互干扰。（4）电流互感器、电压互感器均能够正常工作。（5）当断路器未按要求动作

8、时，失灵保护动作可对发生的故障进行自行切除。（6）保护系统未按要求执行动作时，后备保护发挥作用可自行切断故障源。（7）源自不同供货商和不同生产日期的元件，认为性能相同，具有一致可靠性。（8）忽略信息传递的延时性，隔离开关的故障率最低，性能优于架空线路；变压器的故障修复率最低，性能优于架空线路；而对于故障维修时间而言，架空线路修复时间远低于主变压器。4.2变电站二次设备调试故障处理二次设备调试期间避免不了会遇到各种故障，面对故障问题一定要制定科学处理方案，及时解决故障。二次设备调试中如果保护装置运行异常，维修人员积极对设备详细检查，调取设备相关信息以及调试记录，综合实际情况准确寻找原因并第一时间

9、与调度人员沟通。待所有处理完毕重新将保护装置启动，检查其是否运行正常。如果依然存在运行异常，还需要对跳闸（合闸）出口加以检查，对保护装置的软压板的设置进行检查，保证压板状态的正确性。智能终端测试过程中如出现故障同样需对故障原因进行调查，将智能终端重新启动，观察启动后的状态，依然不够理想的情况下就需针对智能终端运行系统进行检查。调查相关记录，及时对智能终端设备之前运行情况进行分析，从而避免保护装置错发或者漏发报文情况，由此保证保护装置运行正常。合并单元调试中，如发现出现通讯异常或装置内部异常等情况，导致通讯终端、采集单元不能正常工作，需启动设备自检功能，详细分析异常情况，初步诊断合并单元状态，如果故障没有消除，需对合并单元进行重启，视具体情况制定具体处理方案。结束语综上，智能变电站二次设备调试是保证智能变电站正常运行的关键。结合二次设备调试具体情况，及时对调试方法进行改善优化，并对调试过程中遇到的问题及时处理，提升调试手段与智能化处理能力，保证智能变电站安全稳定