数字化变电站继电保护可靠性措施研究

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1、第32卷第2期四川电力技术Vo1．32。No．22009年4月SichuanElectricPowerTechnologyApr．。2009数字化变电站继电保护可靠性措施研究余锐，熊小伏，于军(1．四川电力公司调度中心，四川成都610041；2．重庆大学电气工程学院，重庆400030)摘要：基于IEC61850协议的数字化变电站实现了整个变电站内信息共享。基于此，继电保护系统的可靠性指标应有新的提高。从提高数字化变电站保护系统可靠性出发提出了两种保护装置故障的后备措施：SBPU—SharedBack—upProtectionUnit(用于解决保护单元失效)和SB—SoftwareBack—

2、up(用于解决互感器失效)。并进一步通过信息流仿真，得到后备可靠性方案的投切时间。结果表明，所提两种方案均具有可行性。关键词：数字化变电站；可靠性；信息流仿真；投切时间；可行性。Abstract：DigitalsubstationbasedonIEC61850takesinformationsharingintoaccountwithinthewholesubstation．Hereup-on，thereliabilityindexofrelayprotectionsystemshouldbeupgraded．Twobackupmeasuresareproposedforthefaulto

3、fpro—tectivedevices：SBPU—SharedBack—upProtectionUnit(usedtosolvetheinvalidationofprotectionunit)andSB—SoftwareBack—up(usedtosolvetheinvalidationofcurrentandvoltagetransformers)．Andthen，theswitchingtimeofbackuprelia—bilityschemecanbeobtainedthroughinformationflowsimulation．Theresultshowsthatbothoft

4、hesetwoproposedschemesarefeasible．Keywords：digitalsubstation；reliability；informationflowsimulation；switchingtime；feasibility中图分类号：TM762文献标识码：A文章编号：1003—6954(2009)02—0033—04IEC61850标准的颁布和光电／电子式互感器的通常继电保护系统保护单元失效均会导致停电工程应用为数字化变电站的实现奠定了基础。检修，一次系统故障状态下的失效则会导致电网事故与目前广泛采用的微机保护和变电站综合自动化系扩大。基于信息共享，则提出采用共享

5、后备单元实现统相比，数字化变电站具有更为独特的优势jJ。其保护装置失效的后备。中站内数据和信息的共享能够获取变电站内部每一部分的信息，每一设备的运行状况。因此，如何利用信息共享开发保护系统的新型功能成为当前继电保护领域的一大挑战。数字化变电站的安全运行依托信息网络。新型保护装置及数字互感器的可靠性还处于不断完善阶段。如何预防数字化变电站中的设备失效，确保达到较综合自动化系统更高的可靠性是数字化变电站技术成败的关键。因此必须研究数字化变电站的可靠性措施。基于信息共享，从提高数字化变电站保护系统可靠性出发提出了两种新可靠性方案，即SBPU—SharedBack—upProtectionUnit

6、(用于解决保护单元失效)和SB—SoftwareBack—up(用于解决互感器图1可靠性方案结构图失效)，并进一步通过信息仿真，得到两种可靠性方图1表示了采用公共后备保护单元的系统结构案的投切时间。结果表明，所提两种方案均具有可行图。其中保护单元1到保护单元rt是变电站配置的性。保护单元，SBPU是共享后备保护单元。当各保护单元工作正常时，SBPU并不采集数1针对保护单元失效的可靠性措施据。当某保护单元例如保护1工作异常或失效时，由·33·第32卷第2期四川电力技术Vo1．32。No．22009年4月SiehuanElectricPowerTechnologyApr．，2009．保护管理机

7、检测到该单元异常时启动共享备用保护支路L3的电流。因此，任一回路的电流量可通过其单元，并下载失效对象间隔的保护定值，此时备用保他回路的电流量计算而得。这意味着当某一回路的护单元可启动采集该间隔的数据，自动承担失效单元互感器失效时，可用其他回路的电流来间接获取失效的保护功能，从而做到在线不停电的保护功能恢复。回路的电流。此方案的信号流程设计如图2所示(图中，DS表示检测信号；ASS表示激活SBPU信号；AMS表示告知过三2