變電站中母線的保護(hù)及相關(guān)技術(shù)研究

張楠 張軍

摘要：在智能變電站技術(shù)的進(jìn)步之下，繼電保護(hù)已經(jīng)從常規(guī)保護(hù)發(fā)展到了數(shù)字化保護(hù)，數(shù)字保護(hù)能夠直接獲取到電子式互感器的信息，智能變電站在我國的廣泛應(yīng)用給電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇，但是也帶來了一些挑戰(zhàn)，本文主要分析智能變電站中母線的保護(hù)及相關(guān)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：變電站 母線 保護(hù)技術(shù)

在智能變電站技術(shù)的進(jìn)步之下，繼電保護(hù)已經(jīng)從常規(guī)保護(hù)發(fā)展到了數(shù)字化保護(hù)，數(shù)字保護(hù)能夠直接獲取到電子式互感器的信息，分布式母線保護(hù)有著分散式的特征，在變電站中發(fā)揮著十分重要的作用，因此，對于變電站母線保護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究有著十分重要的意義。

1 智能變電站母線保護(hù)分析

1.1 智能變電站母線保護(hù)原理 電磁式互感器誤差與二次回路負(fù)荷有著密切的關(guān)系，負(fù)荷變化有著不可預(yù)知的特征，因此，CT誤差變化也是難以進(jìn)行估量的，而電子式互感器不會受到負(fù)載的影響，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，有很多獨(dú)立的誤差環(huán)節(jié)，代表性的就是輸出誤差與采樣誤差，在智能變電站運(yùn)行的過程中，使用母線差動(dòng)保護(hù)時(shí)，就不用再額外的分析飽和的因素，只要分析電子式互感器誤差問題即可。而電子式互感器有著線性度好、線性范圍大以及頻響范圍寬的特征，其頻率范圍較為狹窄，難以滿足繼電保護(hù)與計(jì)量的雙重需要，因此，必須要采取科學(xué)有效的保護(hù)技術(shù)。

1.2 母線保護(hù)結(jié)構(gòu) 傳統(tǒng)的母線保護(hù)結(jié)構(gòu)多使用集中式方式，在智能變電站中，有大量的母線支路，該種模式在處理數(shù)據(jù)時(shí)，需要面臨著較大的壓力，因此，可以優(yōu)先使用分布式母線保護(hù)模式，該種保護(hù)模式有著良好的抗干擾能力，也會成為未來階段下母線保護(hù)的發(fā)展方向。

1.3 母線采樣值同步情況 現(xiàn)代化智能變電站母線保護(hù)對于采樣值同步有著較高的要求，母線保護(hù)需要的電流與電壓量主要通過電纜保護(hù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能，各個(gè)通道的采樣可以實(shí)現(xiàn)同步，在分布式母線保護(hù)模式中，接收的數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)同步，為了解決傳播數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的問題，需要采取科學(xué)的措施來控制好同步的誤差。

2 變電站分布式母線保護(hù)措施

在智能變電站之中，母線保護(hù)改進(jìn)需要從兩個(gè)方面進(jìn)行，即母線保護(hù)配置與母線保護(hù)原理，在技術(shù)水平的發(fā)展之下，母線保護(hù)配置也表現(xiàn)出了一些靈活性的特征，母線保護(hù)對于網(wǎng)絡(luò)可靠性也提出了比之以往更高的要求，需要根據(jù)電壓等級、以太網(wǎng)傳輸能力選擇合理的配置方式。

對于電力系統(tǒng)而言，母線故障是一種最嚴(yán)重的故障，集中式母線保護(hù)有著電纜過長、二次接線復(fù)雜、難以擴(kuò)展、易受干擾的特征，也難以適應(yīng)母線運(yùn)行方式的變化，與之相比，分布式母線有著分散處理以及面向間隔的特征，可以降低母線故障率，因此，該種保護(hù)措施也受到了廣泛的關(guān)注，這主要有兩種保護(hù)措施：

第一，在主站分布式母線保護(hù)模式中，間隔保護(hù)單元只與主站通信，主站與間隔單元能夠一起完成保護(hù)措施，該種模式可以使用電流差動(dòng)原理來完成母線的保護(hù)。

電流差動(dòng)能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的集中采集和集中處理，在進(jìn)行處理時(shí)，需要將SV采樣數(shù)據(jù)與BU進(jìn)行合并，將合并集中完成后的數(shù)據(jù)傳送到主單元中，這樣即可實(shí)現(xiàn)母線保護(hù)的功能，在這個(gè)過程中，通信網(wǎng)絡(luò)是關(guān)鍵性因素，而GOOSE網(wǎng)與SAV網(wǎng)共同構(gòu)成了過程層網(wǎng)絡(luò)，在這一背景下，采樣值傳輸規(guī)范是多種多樣的，其中，代表性的就是IEC61850-9-1、IEC61850-9-2，IEC61850-9-1使用的是曼碼串行數(shù)字輸出接口的傳輸方式，IEC61850-9-2使用的則是以太網(wǎng)傳播方式。

在實(shí)際應(yīng)用的過程中，考慮到報(bào)文編碼格式較為復(fù)雜，在解碼時(shí)需要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，因此，需要在其中應(yīng)用硬件解碼技術(shù)，這可以將其加入到CPU插件中，將其輸出狀態(tài)編碼處理，這對于CPU也提出了較大的要求，在具體的應(yīng)用過程中，需要對各種情況進(jìn)行深入的分析，選出最適宜的技術(shù)。

第二，對于無主站分布式的母線保護(hù)措施中，間隔保護(hù)單元能夠通過過程層網(wǎng)絡(luò)來接收相關(guān)的信息，并做出相應(yīng)的判斷，該種模式能夠使用判別式原理完成保護(hù)功能。

就現(xiàn)階段來看，對于無主站分布式母線保護(hù)多使用9-2點(diǎn)對點(diǎn)保護(hù)措施，不會直接使用母線差動(dòng)保護(hù)措施，該種保護(hù)措施的編碼十分的靈活，能夠有效降低母線故障發(fā)生率，該種模式更加符合數(shù)據(jù)共享以及功能分布的思想，可以有效減少光線的使用數(shù)量，優(yōu)化跨間隔傳輸效率。但是，采用該種模式不能完善防止母線問題的發(fā)生，基于這一因素，就必須要考慮到采樣值網(wǎng)絡(luò)對時(shí)與報(bào)文的傳輸流量問題。

在智能變電站環(huán)境之下，可以通過光纖網(wǎng)絡(luò)將母線保護(hù)功能散播到間隔單元中，以此為基礎(chǔ)來分析母線的故障情況，發(fā)出相關(guān)的命令。

3 結(jié)語

總而言之，智能變電站在我國的廣泛應(yīng)用給電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展帶來了巨大的機(jī)遇，但是也帶來了一些挑戰(zhàn)，為了應(yīng)對智能變電站的廣泛使用，繼電保護(hù)技術(shù)必須要根據(jù)智能變電站的發(fā)展進(jìn)行適宜的調(diào)整，克服傳統(tǒng)技術(shù)的不足，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)變電站的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

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