智能變電站保護(hù)采樣數(shù)據(jù)同步分析

孟艷卿

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)水平的提升，經(jīng)濟(jì)步伐的推進(jìn)，我國(guó)的電力事業(yè)也在這個(gè)過(guò)程中得到了較大程度的發(fā)展，越來(lái)越多的智能變電站得到了建設(shè)。而在智能變電站實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，數(shù)據(jù)同步是非常重要的一項(xiàng)工作。在本文中，將就智能變電站保護(hù)采樣數(shù)據(jù)同步進(jìn)行一定的研究與分析。

關(guān)鍵詞：智能變電站；保護(hù)采樣；數(shù)據(jù)同步

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）07-0218-02

Abstract： along with our country society level， the pace of economic advance， China's power industry has also been a great development in the process， more and more get smart substation construction. But in the actual operation of the process in Smart Substation， data synchronization is a very important work. In this paper， some investigation and Analysis on intelligent substation protection sampling data synchronization.

Key words： intelligent substation； protection sampling； data synchronization

1 引言

近年來(lái)，智能變電站在我國(guó)得到了較大范圍的建設(shè)，越來(lái)越多的智能變電站出現(xiàn)在我們生活的城市之中。在傳統(tǒng)變電站類(lèi)型中，其對(duì)于數(shù)據(jù)的同步工作會(huì)通過(guò)CPU完成，而在智能變電站中，其所具有的數(shù)字化保護(hù)裝置則不會(huì)在對(duì)模擬量進(jìn)行采集，而會(huì)通過(guò)合并單元以及遠(yuǎn)方模塊等方式通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以及光纖對(duì)該信號(hào)進(jìn)行傳輸。在此種情況下，就使得對(duì)于采樣數(shù)據(jù)的同步成為了現(xiàn)今智能變電站運(yùn)行過(guò)程中非常重要的一項(xiàng)問(wèn)題，需要我們能夠以良好測(cè)試技術(shù)的應(yīng)用更好的完成該項(xiàng)工作。

2 解決方案

對(duì)于我們?cè)陂_(kāi)展合并單元過(guò)程中可能存在的數(shù)據(jù)同步問(wèn)題，現(xiàn)今對(duì)其進(jìn)行解決的方式主要有兩種，即基于外部始終的同步方式以及插值重采樣同步：

對(duì)于基于外部時(shí)鐘同步的解決方式來(lái)說(shuō)，其對(duì)于該問(wèn)題的基本解決思路就是放棄原有數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)中延時(shí)情況所具有的準(zhǔn)確性限制，并在對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行統(tǒng)一的情況下對(duì)不同互感器所具有的采樣脈沖情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)。通過(guò)這種方式，則能夠保證所有的互感器都能夠在統(tǒng)一的時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集工作并做好數(shù)據(jù)的標(biāo)定，并對(duì)具有同等類(lèi)型標(biāo)號(hào)的二次數(shù)據(jù)也因此對(duì)其實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的同步性。對(duì)于該種解決方式來(lái)說(shuō)，其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要對(duì)其設(shè)定相對(duì)獨(dú)立的對(duì)時(shí)鏈路，且在具體實(shí)施的過(guò)程中容易受到衰耗以及外界干擾因素的影響。

對(duì)于差值重采樣同步的解決方式來(lái)說(shuō)，其對(duì)于該問(wèn)題的基本解決思路就是對(duì)原有合并單元中存在的協(xié)調(diào)采樣進(jìn)行舍棄，并不再對(duì)外部時(shí)鐘進(jìn)行應(yīng)用，而是嚴(yán)格要求其所具有的精確傳變延時(shí)以及脈沖采樣。在此過(guò)程中，電站的繼電保護(hù)設(shè)備也會(huì)在進(jìn)行插值計(jì)算以及延時(shí)補(bǔ)償應(yīng)用的基礎(chǔ)上選擇在同一時(shí)間開(kāi)展重采樣工作，并以此保障不同電子互感器在數(shù)據(jù)采樣過(guò)程中所具體有的同步性。而對(duì)于在該方式中所使用的差值算法來(lái)說(shuō)，其在我國(guó)目前的應(yīng)用范圍以及應(yīng)用效果方面也較為成熟，只有所采取的算法不同才會(huì)對(duì)其計(jì)算誤差產(chǎn)生一定的影響。

3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法

截止目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)對(duì)于智能變電站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的方式主要為先以二次模擬的方式在合并單元中輸入多組模擬采樣，之后再在保護(hù)裝置中對(duì)本次數(shù)據(jù)采樣的相角、幅值等進(jìn)行檢查。

3.1 單間隔電壓、電流現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

對(duì)于單個(gè)間隔的情況，比如分段間隔、單側(cè)變壓器以及單獨(dú)的線路來(lái)說(shuō)，我們?cè)诰唧w測(cè)試時(shí)可任意通過(guò)合并單元輸入端以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備在同一時(shí)間向其中輸入電流以及電壓的采樣，之后再通過(guò)測(cè)控裝置的應(yīng)用對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)所顯示出的相角、幅值等參數(shù)同本次采樣數(shù)據(jù)的參數(shù)值是否相同進(jìn)行判定。如果經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)兩者間具有著不同的角度，那么就代表著我們本次所開(kāi)展的數(shù)據(jù)采樣沒(méi)有實(shí)現(xiàn)同步；而經(jīng)過(guò)檢查發(fā)展兩者角度相同、沒(méi)有存在相角偏差，則代表數(shù)據(jù)采樣為同步。另外，在此項(xiàng)工作中我們需要保障采樣數(shù)據(jù)的電流以及電壓都應(yīng)當(dāng)從同一個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器中輸出，因?yàn)橹挥羞@樣才能夠保證電流以及電壓間所具有的角度具有較好的參考基準(zhǔn)。

3.2 多間隔數(shù)據(jù)同步現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

對(duì)于多個(gè)間隔的情況，如主變保護(hù)以及母差保護(hù)等，需要我們先對(duì)不同間隔所具有的采樣參數(shù)是否具有同步的情況進(jìn)行對(duì)比。而在測(cè)試方面，也需要我們以相同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)采集數(shù)據(jù)所具有的電流以及電壓值進(jìn)行檢查，觀察其相角以及幅值等參數(shù)是否相同。在保證該環(huán)節(jié)所具有的準(zhǔn)確性之后，則需要我們對(duì)不同間隔間存在的采樣值是否同步，并同樣通過(guò)同一設(shè)備輸出電流、電壓之后對(duì)不同間隔在同一時(shí)間進(jìn)行交流采樣，并在操作之后在主變、母差保護(hù)裝置中對(duì)其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行細(xì)致的比對(duì)，看是否相同。同時(shí)，如果存在不同間隔單元其安裝區(qū)域不在同一地點(diǎn)、存在一定距離的情況，則需要我們電纜以及線路的方式對(duì)開(kāi)展模擬采樣。另外，在開(kāi)展該項(xiàng)工作的同時(shí)，也需要能夠保證其所具有的相位角度能夠具有統(tǒng)一的參考基準(zhǔn)，即當(dāng)母線保護(hù)為A相電壓為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，變壓器保護(hù)也需要同樣的以A相電壓進(jìn)行測(cè)試，以此幫助我們能夠更好的對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較。

4 存在問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

在我們以上述方式開(kāi)展測(cè)試工作時(shí)，如果測(cè)試裝置顯示合并單元輸入角度同測(cè)試數(shù)據(jù)的采樣角度存在差異，我們可以斷定為不同步。而當(dāng)兩者的角度相同時(shí)，也并不代表數(shù)據(jù)就一定為同步狀態(tài)。即在某些特殊情況下，如果兩種采樣方式在延時(shí)方面相差一個(gè)周波，那么我們?cè)跍y(cè)試設(shè)備上則根本發(fā)現(xiàn)不出異常。而在這種情況下，如果出現(xiàn)了線路中出現(xiàn)了一個(gè)較大的斷流電流，那么差動(dòng)保護(hù)就很可能因此出現(xiàn)誤操作。對(duì)此，就需要我們能夠以針對(duì)性方式的應(yīng)用避免保護(hù)誤動(dòng)作的情況出現(xiàn)。

在部分測(cè)試設(shè)備的生產(chǎn)商在對(duì)該設(shè)備進(jìn)行文件配置工作時(shí)，通常都會(huì)以采樣標(biāo)注時(shí)標(biāo)的方式使數(shù)據(jù)采樣所具有的同步性能夠得到保障，通過(guò)該種方式的應(yīng)用，則能夠幫助調(diào)試人員通過(guò)時(shí)標(biāo)的應(yīng)用開(kāi)展檢查工作。但是，由于其所具有的工作內(nèi)容以及工作量都非常大、不同廠家所制定的配置文件也存在較大的差異，如果我們對(duì)時(shí)標(biāo)進(jìn)行一一的檢查，不但會(huì)耗費(fèi)較大的人力，而且也并不能夠保證錯(cuò)誤的完全發(fā)現(xiàn)。對(duì)此，就需要我們能夠以實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行此項(xiàng)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)工作。

在我國(guó)目前所建設(shè)的智能變電站中，其基本都配置了故障錄波器。對(duì)此，我們則可以通過(guò)該錄波器的應(yīng)用對(duì)采樣數(shù)據(jù)所具有的同步性進(jìn)行全面的檢查。在錄波器中的錄波文件中，我們能夠以較為清晰、直觀的方式對(duì)數(shù)據(jù)所具有的波形進(jìn)行觀察。同時(shí)，由于單個(gè)的周波時(shí)間較短，通常僅僅為20毫秒左右，對(duì)此，就需要我們?cè)趯?shí)際操作時(shí)能夠通過(guò)多人配合的方式以快速、精準(zhǔn)的方式對(duì)周波波形進(jìn)行獲取，并通過(guò)周波內(nèi)的采樣波形觀察判斷數(shù)據(jù)所具有的同步性。

而在我們實(shí)際檢測(cè)的過(guò)程中，也可以發(fā)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)情況經(jīng)常出現(xiàn)在多間隔采樣的保護(hù)情況下。如果線路中的電流存在不平衡的現(xiàn)象，就非常容易因此出現(xiàn)差流，而當(dāng)該差流的值較大、超過(guò)我們預(yù)定值時(shí)，就會(huì)引發(fā)出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作。對(duì)此，我們則可以根據(jù)其所具有的這種靈敏的特點(diǎn)對(duì)同步問(wèn)題進(jìn)行校驗(yàn)：如在變壓器差動(dòng)平衡中，我們可以首先將差壓功能壓板投入，并保證電流值大于定值。只有差動(dòng)電流為0、差動(dòng)保護(hù)沒(méi)有發(fā)生動(dòng)作，則可以代表采樣為同步。而如果兩側(cè)采樣相差完整的周波個(gè)數(shù)，因?yàn)椴顒?dòng)保護(hù)時(shí)間小于20毫秒，那么差動(dòng)保護(hù)則會(huì)在一個(gè)周期內(nèi)發(fā)生動(dòng)作。通過(guò)這種方式，則能夠幫助我們以較為簡(jiǎn)單易行的方式對(duì)同步性進(jìn)行檢驗(yàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，智能變電站的數(shù)據(jù)同步是非常重要的一項(xiàng)工作，需要我們能夠?qū)ζ湟鸪浞值闹匾暋Ｔ谏衔闹校覀儗?duì)于智能變電站保護(hù)采樣數(shù)據(jù)同步進(jìn)行了一定的研究與分析，而在實(shí)際分析工作中，也需要我們能夠以適當(dāng)技術(shù)的應(yīng)用保障分析效果。

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