廣域后備保護原理與通信技術(shù)研究

雷超

【摘要】 隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我們國家的電力行業(yè)作為我們國家社會建設(shè)的基本行業(yè)也在進(jìn)行著飛速的發(fā)展。電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，同時促進(jìn)著我們國家電力運營行業(yè)的發(fā)展。目前，我們國家的電力運營正在朝著市場化方向不斷發(fā)展。電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運行環(huán)境也在不斷的復(fù)雜化。同時電網(wǎng)安全問題受到了更加廣泛的關(guān)注。而繼電設(shè)備正是電網(wǎng)安全的保障，也是整個電網(wǎng)系統(tǒng)的“第一道防線”。藉此，本文立足于現(xiàn)階段廣域后備保護原理與通信技術(shù)研究現(xiàn)狀，并對其進(jìn)行了研究和分析。

【關(guān)鍵詞】 廣域后備保護原理 通信技術(shù) IEC 61850通信建模

前言：

隨著我們國家的經(jīng)濟不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，人們對于電力的的要求越來越高。過量的市場需求對電力運輸?shù)陌踩院涂煽啃蕴岢隽烁叩囊?。電網(wǎng)作為電力運輸?shù)妮d體。

對于電力運輸穩(wěn)定、高效、安全起著重要的作用。而繼電保護設(shè)備又是電網(wǎng)正常運行基礎(chǔ)所在，因此對于電力運輸?shù)囊笞罱K將會落在后備保護。傳統(tǒng)的后備保護方法已經(jīng)逐漸暴露出其自身不足的地方，并且在正常的工作中頻頻新出現(xiàn)問題。因此，對廣域后備保護原理與通信技術(shù)研究有著鮮明的現(xiàn)實意義。

一、廣域后備保護研究現(xiàn)狀

對于廣域后備保護的研究，我們首先對廣域后備保護的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡要的分析，經(jīng)過分析和總結(jié)我們將廣域后備保護的結(jié)果歸納為：合并單元格、智能終端、廣域后備保護的終端單元。在合并單元格、智能終端接入廣域后備保護的終端單元時，其將會采用“直采直跳”的方式進(jìn)行組網(wǎng)。在這個網(wǎng)組中，每一個變電站都會配置一個廣域后備保護的終端單元。并且每個廣域后備保護的終端單元都具有相同的功能和效用[1]。

二、基于IEC 61850的廣域后備保護通信建模

廣域后備保護需要借助一個廣域通信系統(tǒng)來獲取電網(wǎng)的信息。因此我們需要建立一個可以滿足個廣域后備保護功能的通信系統(tǒng)。隨著科技的發(fā)展和時代進(jìn)步，IEC 61850成為了現(xiàn)階段智能變電站的唯一標(biāo)準(zhǔn)。但是就目前頒布的IEC 61850相關(guān)規(guī)范條例來看，并沒涉及到廣域后備保護領(lǐng)域。通過研究和設(shè)計，我們基于IEC 61850基礎(chǔ)，構(gòu)建了新的建模標(biāo)準(zhǔn)。

而IEC 61850的建模標(biāo)準(zhǔn)，采用的是面向?qū)ο蟮慕７绞胶蛯訉影慕７椒?。其主要包含了以下幾個層次：服務(wù)器建模、通信信息交換服務(wù)建模、邏輯設(shè)備建模、邏輯節(jié)點和數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)屬性建模[2]。

三、廣域后備保護通信系統(tǒng)的設(shè)計及其網(wǎng)絡(luò)性能評估

3.1廣域后備保護通信系統(tǒng)的設(shè)計

對于廣域后備保護通信系統(tǒng)的設(shè)計我們主要利用了“網(wǎng)采網(wǎng)跳”的獨立組網(wǎng)形式。其在組網(wǎng)設(shè)計中應(yīng)該遵循以下要求：

1）過程層SV網(wǎng)絡(luò)、過程層GOOSE網(wǎng)絡(luò)宜按電壓等級分別組網(wǎng)。

2 ） 220kV及以上電壓等級繼電保護系統(tǒng)應(yīng)遵循雙重化配置原則。雙重化配置的兩套過程層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)遵循完全獨立的原則。110kV過程層網(wǎng)絡(luò)宜按雙網(wǎng)配置。

3） 110kV及以下電壓等級宜采用保護測控一體化設(shè)備。

4）任兩臺智能電子設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸路由不應(yīng)超過4個交換機[3]。

3.2廣域后備保護通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能評估

我們對于廣域后備保護通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)性能評估主要的方法是通過對廣域數(shù)據(jù)流的時延約束來進(jìn)行分析。對于廣域數(shù)據(jù)流沃恩在研究的時候?qū)⑵錃w類周期性數(shù)據(jù)流、突發(fā)性數(shù)據(jù)流、隨機數(shù)據(jù)流三個方面。

同時，通信網(wǎng)絡(luò)性能的好壞也會直接影響廣域后備保護的性能，因此，對于網(wǎng)絡(luò)性能的合理性評估也是廣域后備保護工作中需要的研究的重點之一。我們要求通信系統(tǒng)要具有傳輸數(shù)據(jù)快、傳輸數(shù)據(jù)完整、傳輸數(shù)據(jù)精確、時延抖動小、帶寬利用率高等特點[4]。

四、結(jié)論

電力電工行業(yè)是我們國家的基礎(chǔ)行業(yè)，其為我們國家的經(jīng)濟建設(shè)和社會建設(shè)提供了必要的原動力。但是隨著我們國家經(jīng)濟的不斷建設(shè)，我們國家人民對于電力的需求量逐漸的增大，這在一定程度促使著我們國家的電網(wǎng)需要進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)。

而傳統(tǒng)的后備保護系統(tǒng)對于現(xiàn)如今大規(guī)模且高精尖電網(wǎng)保護已經(jīng)表現(xiàn)出力不從心。因此，為保護我們國家電力傳輸工作的質(zhì)量，我們應(yīng)該基于時代的大背景下，研究新型工藝技術(shù)，來應(yīng)對電力行業(yè)的迅速發(fā)展，保持電力傳輸?shù)母咝?、安全、穩(wěn)定。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]何志勤. 基于故障元件識別的智能電網(wǎng)廣域后備保護關(guān)鍵技術(shù)研究[D].華中科技大學(xué)，2012.

[2]董雪源. 基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力系統(tǒng)廣域保護通信系統(tǒng)研究[D].西南交通大學(xué)，2012.

[3]陽世榮. 基于電網(wǎng)廣域測量信息的廣域保護研究[D].華中科技大學(xué)，2006.

[4]陳琳. 基于多信息融合的廣域后備保護系統(tǒng)研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2014.