智能變電站保護動作時間延時特性分析

張銘愷 王二軍

【摘 ?要】隨著經濟的發展和社會的進步，電力企業在整個社會大環境下擔任這越來越重要的角色，也越來越受到人們的關注，許多領域也逐漸認識到電力系統的重要性。電力系統故障排除離不開智能變電站的數字化保護，其主要方式就是單元合并、智能終端和智能終端類設備為電力系統增加了保護的時間。因此我們要對這其中的保護延時性進行分析研究。從而對智能變電站繼電保護與常規繼電站的延時保護進行對比，研究他們二者之間的不同之處，其中采樣延時和終端延時兩部分作為重點研究對象，梳理這兩部分的主要內容，從而研究分析出智能變電站保護動作延時的特征，并針對這種情況提出解決方法。

【關鍵詞】智能變電站;動作時間;延時特性;繼電保護

引言

時代在不斷的進步，電力企業的發展也越來越迅速，這其中就會產生很多問題，有問題就要想辦法解決。電力系統故障是個然重要的問題，如何發現故障、解決故障更是現當代最需要解決的問題。這篇文章主要是從智能變電站和常規變電站出發，分析對比兩個系統的延時特性，進一步更加細化的研究電力系統，并且根據理論實踐探討出解決問題的方法。因此為我國電力發展指一條更加明確的路線，也為了推動我國電力企業的發展，提高我國電力企業的經濟效益和技術成果。

1 智能變電站和常規站保護動作延時比較

現如今，電力企業在迅速的發展，發展過程中研究出了智能變電站，智能變電站與傳統變電站相比較有很多優勢，但也存在很多不足。常規變電站的工作流程是電流電壓通過電纜的模擬器進行輸送保護、控制、計量等。保護設備的內部由電信號在電纜中以光速傳播，并且與系統采樣和跳閘共同存在，因此在計算延時時間的時候，采樣步驟的時間可以忽略不計。保護裝置是為了防止電力系統受到損害，所以它十分敏感，在保護裝置接收到互感器傳來的危險信號時會立即跳閘。而在智能變電站中，這樣的保護流程則是通過更先進的技術進行傳輸，主要是合并單元中收集互感器的單詞電流電壓量，并且生成SV數據傳輸給保護設備。此時這個設備的邏輯判斷就開始了，并把最終的結果發送給GOOSE智能終端系統。【1】下一個步驟接收到了GOOSE傳來的報文以后，就會自動控制跳閘動作。下圖分別為常規變電站和智能變電站的保護流程示意圖。

什么是保護動作時間？一般是指在系統發生故障的時間與保護信號發出的時間，兩者的間隔時間。根據上圖可以看出，常規電站的保護時間包括電荷模擬量的轉換時間（時間太短忽略不計）、邏輯推斷的時間、出口繼電器發出動作的時間。這兩者對比來說，智能變電站就增加了很多技術型和科技型因素在里面，它合并了單元采樣的時間、保護裝置設備的動作時間、保護傳輸時間和終端接收時間。雖然保護傳輸時間果斷可以不進行計算，但是采樣延時和智能終端動作時間的延長導致整體時間的延長，所以保護傳輸時間的速度也是會產生很大的影響【2】。

在變電站最開始發展，合并單元和智能終端的應用愈加廣泛的時候，保護動作延時就出現了。只不過是當時的發展水平低，科學技術沒達到這么高的水平，所以這個問題一直沒有被發現和重視，設備所引起的延時情況也大多不一樣。現如今科學發展的越來越好，經濟水平也越來越高，在這個問題上就提出了相關的制度規范。如果說這樣的研究不想停滯不前，就要提升保護延時的速度，著就要在合并單元的時候更要細膩一些，針對每個問題提出不一樣的解決措施。

2 采樣延時性分析

智能變電站的采樣活動之所以與傳統變電站不同，是因為智能變電站的采樣是在合并單元中進行的，隨即產生SV報文，這樣才出現的延時。簡單來說，采樣環節所導致的延時包含兩個環節：（1）合并單元采樣延時。由電流電壓的的模擬量輸入隨即產生SV報文之后輸出（2）保護裝置采樣延時。保護裝置受到互感器的危險信號后，產生SV報文而后展開邏輯分析，直到采樣結束后得出邏輯判斷。

2.1合并單元的采樣延時性

合并單元的方式的采樣延時性是以二次模擬信號經過互感器最終轉化為數字信號。快捷的邏輯操作可以用FPGA開展，用它來單元進行控制【3】。當數字傳送到FPGA時，FPGA會用時標的方法將信號傳輸到系統并進行標記，同時歸納總結出的數據會議合并單元的形式對其定義和顯示內容。

3 使用情況

該技術從2010年初步試用，在省內演戲2次，在公司領導和其他企業領導面前展示過40多次，經過反復的時間和不斷的改革，現在完全可以在工作中使用。在實踐過程中，相關的技術百分之一百的都可以成功。

相關專業的技術人員對技術十分重視，他們以身作則用快捷、方便、簡易的原則在一步步的實踐著，為公司的發展做了很大的貢獻，給公司的工作提供了更加簡潔的方法。

總結

在這個電力發達的時代背景下，我國社會在高速的發展和不斷的進步，各大城市每天的用電量越來越高，所以國家對電力企業給予很大的重視，即為了發展我國的經濟，也是為了為全國人民謀得福利，讓人民在這個發達的電力系統下更好的生活，提高國民生活的質量，因此為了更加便捷，我國研究出了智能變電站。智能變電站的出現為傳統變電站帶來了很大的挑戰，智能變電站在信息共享、設備通用性方面都有了很大的進步，但是電力企業數字化的環境下，只能變電站還是存在一些問題，其保護動作時間比較長，保護的速度因而受到了很大的影響。這篇文章主要是將智能變電站與傳統變電站進行對比，從而分析出結果。研究結果對智能變電站減少保護動作的時間提出了建議，并且做了實驗，實驗結果顯示上述提出的方法是有效的。變電站的保護動作時間是電力系統的重中之重，對電力系統的正常運行起到必要的影響。所以，要盡肯能的所要保護動作時間，這是推動我國電力企業向前發展的必要保障。

參考文獻：

[1]智能變電站狀態監測技術及應用.

[2]智能變電站建設技術.

[3]肖 昆，胡志恒，齊敬忠，等.PhotoMOS 對于智能變電站繼電保護動作時間的優化研究[J].科技創新與應用，2016（36）：246.

[4]董云奇，張 鑫.智能變電站二次回路延時對繼電保護的影響及解決辦法[J].工程技術：全文版，2016（9）：245.

[5]楊成剛.智能變電站繼電保護配置的展望和探討[J].工程技術：引文版，2016（5）：214.

（作者單位：1.2許繼電氣股份有限公司）