对数字化变电站的电气二次设计探讨

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1、对数字化变电站的电气二次设计探讨李明宁夏回族自治区电力设计院750001摘要：随着近年来高科技的不断发展，变电站向着数字化方向发展。数字化变电站也得到了业界人士的广泛重视，数字化变电站在传统的IEC61850通信规约的基础上，发展为智能化一次设备和网络化二次设备分层共同组建，实现了变电站设备间信息共享和互操作的现代化变电站。木文主要结合自己的工作经验,先对数字化变电站作简要的概述，接着根据数字化变电站电气二次部分设计中应该注意的问题，简要探讨数字化变电站电气二次设计方案。关键词：数字化变电站；电气二

2、次设计一、数字化变电站近年来，我国变电站综合自动化技术、智能一次设备技术、智能一次设备在线监测技术、数字化变电站运行操作仿真技术以及电子式互感器技术不断突破,己经走向成熟。同时，实时系统中计算机高速网络的开发应用技术也已经日益成熟，这为我国电网建设中数字化变电站的发展提供了新契机。目前，我国数字化变电站已经步入工程实践阶段。2006年，我国首座220KV的数字化变电站在四子王旗杜尔伯特草原正式投入运行，这座数字化变电站就是有名的杜尔伯特变电站，它的投入运行为内蒙古电网带来了技术上做精做优的新突破。数

3、字化变电站的建设，有利于提高我国电网的现代化水平，有利于增强电M和输配电的调度能力，也有利于降低变电站的建设总造价。数字化变电站的基础是数字化变电站中主要的一次设备和二次设备应该全部为智能化设备。智能化的设备要具有与其他设备互相交换控制命令、状态、参数等信息的通信接口。智能化设备的状态也应该毡括自身健康状态，设备木身其有在线自我检测能力，随时可以检测出自身的健康状态，然后传给变电站自动化系统，系统接受到设备的健康状态后，做出设备是需要立即检修还是计划检修的判断。二、数字化变电站中电气二次设计应注意的

4、问题2.1线路保护2.1.1线路分相电流差动保护关于电磁式互感器的饱和问题，一直以来都是造成线路分相电流差动保护误动产生的主要因素之一，而电子式互感器的非饱和特性就很好地解决了该问题。2.1.2距离保护距离保护是为了判据电流中是否含有非周期分量，而通常用的电磁型互感器不可以从根本上转变非周期分量，这就导致了故障测距误差很人，最常用的的解决办法是通过增大数据窗来降低误差，而这又使得距离保护的快速降低。电子式互感器能够使得用于微分方程原理的阻抗算法缩短数据窗，这就在很大程度上提高了距离保护的动作速度。2

5、.1.3过流保护如果电磁式互感器达到饱和，那么就会很大程度的影响到反吋限过流保护的动作时间，并H会延迟保护动作时间。相角的精确测定也会在很人程度上影响方向过电流保护的选择性，一旦电磁式互感器达到饱和，就会很难的测定精确的相角，原因在于引发的二次电流波形畸变。为了有效的解决这个难题，在互感器的选择上我们应该选用无饱和特性的非常规互感器。2.2母差保护在设计母差保护的数字化吋，能够借助于母差子站使得模拟信号转化为数字信号。指的是将原有母差保护变为新的母差保护主站与保护子站，其中，子站使用在过渡阶段，一般

6、在各间隔常规电流、母线电压以及开关位置进行连接。在对每个间隔进行数字化设计之后，将电流电压一步一步地从每个间隔的合并单元光纤连接到母差保护主站，接着输入GOOSE网络实现连接。2.3数字化低周保护与传统低周保护相比，数字式低周保护无信号电缆。它是在合并单元处接收母线电压并进行频率计算，接着以报文的形式输出跳闸命令。在各IOkV间隔设置的自动投退低周压板，能够参考调度的定值，预先设置好某段出U跳闸投退，最终实现低周跳线路的功能。三、数字化变电站中的电气二次设计基本步骤3.1合理选择智能设备在数字化变电

7、站中，其智能设备主要包含冇二次设备、电子式互感器及智能开关等。对二次设备的选择是唯一的，就是选择网络化形式的二次设备。对电子式互感器的选择一般有两种方案，即奋无源电子式传感器与奋源电子式互感器，现阶段我国人部分使用的是冇源电子式互感器。对智能开关的选择方案国内0前主要使用的是智能终端与传统开关组合的设备。3.2合理选择通信规约数字式变电站的网络层主要是由站控网络层和过程网络层组成的。站控网络层的通信规约主要有103规约与IEC61850规约两种。过程网络层的通信规约主要有IEC61850规约与IEC

8、60044-8规约两种。其中，103规约是为传统通信网络层服务的，所以在数字化变电站的站控网络层中往往选择IEC61850规约作为其通信规约。对于数字化变电站的过程网络层中，往往选择IEC61850规约与IEC60044-8规约的组合为Jt•通信规约。3.3设计网络结构一般情况下35到500千伏是数字化变电站系统电压的适用范围。在设计数字化变电站中的网络结构的过程中，进行吋要与IEC61850相结合，此系统的设计一般包括过程层和站控层以及间隔层三个组成部分。其中以以太