李志刚 耿祥瑞
国网宁夏电力有限公司检修公司 宁夏 银川 750004
摘要:SCD文件即变电站配置描述文件,该文件描述了站内所有IED实例配置和通信参数、IED设备之间的通信配置及信号联系等信息,是智能站继电保护装置工程调试和定期校验的基础文件。目前智能站改扩建、调试验收和定期校验时,SCD文件导入校验装置后,校验仪需要根据继电保护装置按列表形式对各参数项进行调试前配置,配置的过程繁琐。基于此,对SCD实现智能站继电保护校验参数的图形化控制进行研究,仅供参考。
关键词:智能站;SCD;继电保护调试;参数配置;图形化控制
引言
继电保护是电力系统的重要组成部分,继电保护系统在运行中发生故障,会给电力系统的安全稳定运行造成影响。因此,生产运行管理中可以通过对典型的、常见的继电保护故障进行分析探讨,举一反三,并采取有效的处理对策和预防措施,提升电力系统的安全性和稳定性。
1继电保护系统概述
继电保护是对电力系统的异常情况检测报警,并可自动采取隔离、切除等手段的一种自动化措施,维护着国家电网和设备的安全,是国家智能电网安全运行的第一道防线。继电保护装置主要依据电流增大、电压降低、电流与电压之间的相位角改变、测量阻抗发生变化等特征实现,需满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性等基本要求,全套的继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三个部分组成。继电保护的失误会引起事故的扩大,严重者甚至破坏电力系统设备,造成巨大的经济损失。为了适应当下日益复杂的电网结构,多学科新技术不断应用于当下的电力网络保护领域,继电保护系统实现自动化、网络化,具有强大的数据处理及通讯能力,进而提高智能电网的保护能力。
2继电保护所发挥的作用
继电保护在电力系统发生内部故障或不正常运行状态时,能够智能识别电力系统本身的故障或危及安全运行的事件,根据故障的性质,在保护装置可能实现的最短时间和最小范围内,将运行的故障设备从系统中切除,或及时发出报警信号。具体而言,主要功能包括:(1)监控电力系统中设备的运行,当被保护的设备发生故障时,相应的继电保护装置迅速精确地给故障元件相关的断路器设备发出跳闸指令,让故障设备第一时间从电力系统中切除,将事故影响范围降到最小,降低对电力系统安全稳定供电的影响。(2)科学智能传达电气设备各种不正常运行状态,并根据不正常运行状态和设备运维条件的迥异而发出相应的指令,警醒值班工作人员及时高效地采取相应的措施,或可由自动装置自动进行相关的跳闸及控制。(3)实现对电力系统设备的自动化控制和远程操作,以及对工业生产的自动控制。
3SCD解析方法及其选择
要实现参数配置和控制的图形,必须使用适当的方法解析SCD。SCD使用XML作为说明性语言。解析当前XML文件的方法有两种:DOCUMENTOBJECTMOD-EL、文档对象模型(DOM)和SAX (SimpleapiforXML、XML的简单API模型)。DOM解决方法是W3C组织建议处理XML的方法。在应用此方法的程序中,基于DOM的XML分析器将XML文档转换为对象模型集合(通常称为DOM树),该程序通过对该对象模型的操作对XML文档数据执行操作。DOM接口允许程序随时访问XML文档的所有部分,因此这种利用DOM接口的机制也称为随机访问机制。与DOM不同,SAX解析提供的访问模式是能够快速读取和写入XML数据的顺序模式。
4继电保护的措施
4.1智能整定及在线校核技术
变电运行过程中,继电保护系统将会起到关键作用,要想能够实时掌握电力系统网络拓扑状态,就必须实现自动化控制。根据这一需求,继电保护系统就必须要实现实时动态监控的目标,只有建立信息化智能电力系统,才能通过计算机来收集并分析变电运行数据,实现实时监控变电运行动态的目标。然后,工作人员可以根据收集到的数据进行分析,了解变电站各分支系统的运行状况,然后建立有关系统模型,满足变电运行继电保护智能整定与在线校核技术应用。
工作人员通过进行智能整定和在线校核能够判断出继电保护数值,确保变电运行中继电保护能够正常运行,为变电站提供有效继电保护。另外,通过使用在线校核技术,能够对继电保护装置的性能进行校验,确保继电保护装置的速动性、灵敏性、可靠性,一旦继电保护装置出现异常情况,就会向相关技术人员发送警报,方便工作人员及时对继电保护装置进行维修和检查,确保继电保护装置能够可靠运行,进而确保电力系统的安全运行。
4.2广域保护技术
以往的继电保护系统采集的信息主要是单端量或双端量,数据信息有较大的局限性,无法适应现代智能电网继电保护需求,不利于国家电网安全运行。而广域保护技术主要以电网的子集作为分析和处理最小单位,之后在整个电网域的范围内对多个子集信息进行汇总分析,准确判断电网出现故障的位置及原因,最后得出解决问题的方法。在广域保护技术中,最大的优点是安全自动控制系统,不但能对故障进行处理,还能实现自动复位,以提高继电保护装置的自适应能力和工作效率,进而维护智能电网的稳定性和安全性。
4.3重合闸校验逻辑自动检查与提示
电路重合闸充电需要以下五个条件:1重合闸开关不在“禁用”位置。② twj不开,断路器三相都要到位。③无压力低锁重合闸:主要指断路器的油压或气压低闭。④没有外锁重合闸的开合(如其他保护锁重合闸的开合);⑤无电压变压器断流:根据设备电压变压器断流条件,应在设备电压电路中增加正常交流电压。确定电压互感器电压、断路器操作状态和重合闸锁定信号,模拟重合闸充电指示。便携式测试器在执行线路保护测试时输出正常电压,同时模拟智能终端,将Goose信号发送到测试的保护设备。重合闸的位置、断路器位置和闭合重合闸的信号不符合重合闸条件时,充电指示灯不亮。在测试仪中检查和模拟充电说明,大大方便了现场工作人员的工作,提高了效率,减少了错误。
4.4改善网络传输方式
针对一二次设备的具体情况,相较于传统保护方式中的直接跳闸,当前变电站在应用继电保护时选用了GOOSE网络,运用该网络系统可实时发布跳闸指令,若想更加便捷,可改用智能型开关。借助网络内部的跳闸指令与启动关闭信号,相比传统式保护回路,新式继电保护更加可靠。与此同时,GOOSE网络内部的信号传输与原继电保护装置内信号输出的方式相同,当前开入或开出量已转化为差异化的GOOSE报文,而非24V、220V的信号。对于继电保护装置的输出或输入信号,为保证其实时性和正确性,试验人员可利用整套传动试验进行验证。
4.5控制技术和决策支持技术
控制技术主要是指智能电网继电保护系统分析、判断和预测,并作出隔离、切除等继电保护措施的配套装置和算法,同时还能将技术分析和判断功能连接专家系统,在专家系统设置的范围内自动控制、处理故障,实现智能电网的自愈功能。决策支持技术是指将庞大复杂的电力采集数据转化为清晰明了的信息供电网工作人员判断、处理问题,通常可以图表、动画、动态着色、虚拟现实或其他简明的数据展示形式为工作人员服务。
结束语
综上所述,当前我国电网的基础即为变电站,为了使变电站更好地工作,管理人员积极开展变电站技术,在开展的过程中,引入继电保护,从而使变电站运转正常。依据继电保护的工作原理,应主要保护变电站的线路与母线,可有效加强变电站的稳定。
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