智能变电站保护装置电压与电流采样非同步问题分析.pdfVIP

2013年 12月 Dec．2013 第 41卷 第6期 (总第 229期) Vo1．41 No．6 (Ser．No．229) 智能变 电站保护装置 电压与电流采样 非同步问题分析 AnalysisonVoltageandCurrentNonsynchronousSampling inSmartSubstationProtectionDevice 李春亮 ，王 智 (1．国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，长春 130021；2．国网长春供电公司，长春 130021) 摘 要 ：针对智能变电站线路保护、母差保护装置 电压与电流采样值之间存在角度差的问题 ，结合合并单元的数据 收发、处理机制和保护装置 的时钟补偿原理，从时间延迟方面分析了电压、电流不 同步的原因，提 出了相应 的解决 办法 ，提高了保护装置 的可靠性 。 关键词 ：智能变电站 ；线路保护 ；母线保护 ；相角差 中图分类号：TM51 文献标志码 ：B 文章编号：1009—5306(2013)06—0015-02 智能变 电站以全站信息数字化、通信平 台网络 模拟量合并单元是一种可接收电磁式互感器输出的 化 、信息共享标准化为基本要求 ，自动完成信息采 模拟信号进行 A／D转换 ，并对采样值进行验证 、合 集 、测量 、控制、保护、计量和监测等基本功能，并可 并 ，并传送至变电站间隔层网络或设备。该智能变电 根据需要支持电网实时 自动控制、智能调节、在线分 站内保护系统要求 以站级统一时钟 的所有合并单元 析决策、协同互动等高级功能，实现与相邻变 电站、 同步采集系统 电压、电流，并以母线 电压作为全站继 电网调度等的互动 。智能变电站强调设备数据模型 电保护装置的电压基准 。 标准 、完整、规范，可实现 间隔层设备和站级设备对 该变电站母线电压互感器采集母线电压送到母 过程层数据的共享 ]。 线 电压合并单元 ，母线电压合并单元对电压模拟量 合并单元作为变 电站保护测控数据 的来源 ，对 进行A／D转换处理后 ，送至母差保护装置和各间隔 经一次互感器获得 的电气量进行合并和处理 ，并将 合并单元 ，间隔合并单元对 电压值进行协议转换后 处理后 的数字信号按照特定格式转发给间隔层相应 送给间隔保护装置_l3]。变电站各间隔电流互感器采 装置 ，实现过程层数据共享 ]。当保护设备需要多个 集 间隔电流送到间隔合并单元，间隔合并单元对电 合并单元提供的电流、电压量时，不同的合并单元必 流模拟量进行A／D转换后送至各间隔保护装置 。在 须保持同步。变电站对时装置通过GPS或北斗系统 该变电站调试过程 中，发现母差保护装置电压与电 授时并给所有的包括合并单元在 内的二次电气装置 流之 间存在 13．5。的相角差 (电流超前 电压)，有可 发送 同步信号 ，以实现全站合并单元采样数据的同 能造成母差保护误动作。母差保护装置电压、电流采 步。本文重点讨论合并单元至保护装置间，由于传输 样流程见图 1。 路径不 同造成 电压与电流之间产生不 同延 时，并 由 合并单元的采样时问以其内置晶振为基点，合 此产生 的相角差将直接影响保护装置 的可靠性 ，并 并单元内置晶振每秒发出一个采样脉冲，采集变 电 可能由此导致保护装置误动作。 站一次侧电压、电流信号。母线电压合并单元采集到