智能变电站在线防误系统关键技术的研究

针对智能变电站检修过程中继电保护装置压板存在误投、漏投的现象,提出了一种智能变电站继电保护在线综合防误方法。根据压板不同的投退状态,将保护装置分为运行态、信号态、退出态、检修态,并对装置状态进行实时诊断。建立了允许式防误体系,闭锁不满足运行规则的压板投退操作。分析装置虚回路连线,结合安全措施执行规则,实现对检修装置的一键式隔离。根据一、二次设备运行状态,对检修过程中保护装置误动、拒动风险进行诊断分析,主动纠正影响保护逻辑计算的压板状态,有效降低了变电站检修过程中的安全风险。通过某220 kV智能变电站的应用实例,验证了所提出的技术方案的可行性。     

智能变电站二次安全措施危险点分析

为保证智能变电站继电保护和安全自动装置现场安全作业,主要采用投入检修态硬压板,退出保护装置软压板、智能终端出口硬压板以及断开物理光纤等安全隔离措施。以线路停电检修为例,从设备之间的电流电压采样、跳合闸(包括远跳)、启动失灵等信息联系出发,重点分析影响运行设备的危险点及可能导致的结果。根据各种危险点分析总结出适用的二次安全措施,完成检修装置与运行装置的可靠隔离,对运行维护人员提炼总结二次安全措施具有参考意义。     

面向状态检修的智能变电站二次设备公共信息模型扩展研究

智能变电站的新特点和新变化对智能站继电保护状态检修提出了新要求,智能变电站二次设备公共信息模型是建设新型智能变电站继电保护状态检修的基础。IEC 61970和IEC 61968公共信息模型(CIM)不能为智能变电站继电保护状态检修提供全面的公共信息模型支撑。基于IEC 61970和IEC 61968的CIM基本扩展原则,通过分析继电保护装置物理结构分层以及智能变电站保护控制系统通过网络化二次回路进行信息交互的新架构,扩展了智能变电站继电保护二次设备资源公共信息模型和继电保护二次设备资产公共信息模型。提出了基于IEC 61850的变电站二次设备状态信息模型到智能变电站继电保护二次设备量测模型的模型映射方案,构建了完整的智能变电站继电保护二次设备公共信息模型架构,为智能变电站继电保护状态检修的应用和二次运维管理系统信息的集成和交互奠定了基础。     

智能变电站继电保护试验方法的探讨与研究

智能变电站应用了智能终端、合并单元、交换机等大量新设备,传统的电缆二次回路被光纤和交换机代替,使变电站的信息传输方式和表现形式发生转变,智能变电站继电保护验收也发生了变化,常规变电站的试验方法已经不再适应智能变电站继电保护验收工作。以马山、何家220 kV智能变电站的现场验收为例,分析智能变电站继电保护试验方法存在的问题,提出了依据变电站相同结构及继电保护原理,将智能变电站继电保护现场验收与常规微机继电保护验收融合来解决智能变电站继电保护试验问题的观点。     

智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施研究

针对智能变电站继电保护装置运行维护中检修安全措施实施难题,分析了GOOSE回路不同隔离技术的实现机理及其优缺点,研究了检修机制和软压板的实现原理;考虑到现有隔离技术可靠性的问题,建议智能变电站GOOSE虚回路安全措施应该由至少两种不同原理的隔离技术构成;阐述了智能变电站安全措施实施原则,并以220 kV线路间隔检修为例,介绍了检修设备与运行设备隔离措施实施案例,为实施智能变电站继电保护GOOSE回路安全措施提供了参考依据。     

智能变电站中装置检修压板的操作方法探讨及研究

文章介绍了智能变电站内二次装置检修硬压板的具体情况,说明了变电站内一次设备转检修和二次设备定检时检修压板的操作方法及原理。     

误操作引起智能变电站继电保护误动分析

针对一起由现场安全措施执行不到位引起的保护误动事件,阐述智能变电站二次设备检修机制实现原理,提出现场运维操作设备检修压板的基本原则和采用可视化、"三信息源"比对等方法来提高现场安全措施的可靠性。     

智能变电站二次防误关键点分析及措施

针对智能变电站二次设备防误的新要求,立足软压板管理、数据链路梳理、顺控操作验收、检修状态压板状态四个关键点,提出智能变电站二次防误措施,并通过现场设备验证了智能变电站母线保护、线路保护的检修机制的正确性,为智能变电站二次防误工作提供新方法。     

基于深度搜索的二次虚实回路融合故障诊断技术

为了解决在智能变电站运维和检修中,二次虚回路可视化展示、回路监测和诊断出现的问题,构建智能变电站二次虚回路综合监视技术体系。设计软压板与虚回路配置规则,将软压板对象状态监测作为虚回路监测的一部分。提出基于邻接表存储物理光纤回路,基于深度优先搜索算法实现过程层设备物理拓扑链接关系。同时基于深度搜索故障推理算法诊断和定位故障区域,满足智能变电站二次设备运维新的应用需求。     

智能变电站继电保护运维防误技术研究及应用

针对智能变电站继电保护运维操作需求及运维误操作的原因,提出了一种继电保护运维智能防误方法。该方法以主动式综合防误技术为基础,融合一次设备和二次设备的运行状态,建立覆盖变电站所有设备控制操作的主动安全机制,强制闭锁未通过防误规则判断的任一控制操作。以硬压板误投补救技术为补充,建立实时监视硬压板状态变化的风险预判体系,采取补救措施有效切除引起风险的因素。以装置检修隔离安措防误技术为辅助,实现装置检修一键隔离,并充分保障安全性和可靠性。采用装置就地操作防误技术,建立装置就地操作与监控后台综合交互防误机制,实现装置就地与监控后台操作防误的一致性。该方法在现场的应用取得了良好的防误效果,对继电保护运维有积极的作用。     

基于信息融合的智能变电站继电保护设备自动测试系统

为了体现智能变电站高度信息化的优势,针对智能化继电保护装置,研究了一套智能变电站继电保护设备自动测试系统。在测试过程中引入信息融合技术,可实现自动更改测试参数、投退软压板以及写控制字,自动获取二次设备的动作信息、判断二次设备响应的正确性并生成符合电力行业要求的综合测试报告,构成完整的闭环测试。应用结果表明,该自动测试系统优化了测试流程,同时提供了新型的非人力所及的测试方法,从而提高了测试的效率和准确度。     

基于检修态切换的智能变电站保护设备检修辅助安全措施

智能变电站引进了过程层设备和光纤虚端子连接,导致保护设备的检修隔离方式与以往有明显差别。运行和检修人员对新技术、新设备不熟悉,仍习惯于传统物理实回路的操作方式,增加了误操作风险。文中总结了智能变电站二次设备检修安全措施操作的现状,分析了智能变电站保护及相关设备的检修隔离手段,提出了采用二次设备检修态转换的方法,仿照常规变电站工作习惯,定义保护及相关设备的检修态,如运行态、信号态、退出态、检修态和隔离态,把所有检修安措操作简化为检修态之间的切换。基于该技术开发了保护检修辅助安措系统,可以提供检修操作界面,辅助生成保护检修安措票,监视检修操作过程。所提技术减轻了运行检修人员现场工作压力,对智能变电站二次回路建模与在线监视也做了一些有益的实践探索。     

数字变电站继电保护调试验收探讨

110kV中华变是由智能化一次设备、网络化二次设备按IEC61850标准分层构建的数字化站,用光纤网络取代了包括了保护交流采样、跳合闸回路的几乎所有传统二次回路。原来保护和二次回路调试方法、检验规程已不完全适用,给二次系统的调试验收工作了提出新的要求。本文针对110kV中华变继电保护调试验收的现场工作,着重介绍了保护装置交流量的输入、GOOSE报文监测、整组试验等调试方法及验收过程中需注意的各方面事项,以期对今后数字化变电站二次系统的调试验收工作有所帮助。     

变电站电流互感器二次侧极性检测方案设计的研究

继电保护大修技改后,均需对保护用CT极性及二次回路接线进行检验,其传统的检验方法为一次通流法,但其存在以下问题：工作在稳态模式下,只能校验多个CT之间的极性的相互关系,无法判断单个CT的极性的正确性。鉴于此,本文提出了一种极性检测方案设计,对500kV变电站内500kV电压等级的电流互感器二次侧极性进行分析,将一次侧的激励电源与二次侧的手持终端分离开,从而使极性的检测效果免受检测距离因素的影响,并对二次侧手持终端上的信号采集系统进行了调整,使其能够在现场众多的复杂环境下顺利完成数据采集工作,极大地缩减了设备检修时间并有效保护操作人员的人身安全。通过在现场开展极性测试分析试验,验证了检测技术的可行性及有效性,现场试验结果表明该检测系统能够准确反映极性错误,且与理论分析的结果吻合。     

基于ARM Cotex-M3处理器的数字式继电保护测试仪的设计

数字化变电站的结构体系、通信方式和通信内容与常规的变电站相比有很大的不同,其继电保护装置所接收的信号与传统继电保护装置也有所不同,因此,对继电保护测试仪也提出了新的要求。本文介绍了基于IEC61850标准的数字式继电保护测试仪的定义和功能,并提出了一种基于ARM Cotex-M3处理器的实现方法。测试仪利用ARM Cotex-M3处理器自带的以太网控制器实现与上位机的以太网通信,采用外扩的以太网模块来完成对测试数据的打包、发送和保护动作信号的接收。测试仪所用ARM Cotex-M3处理器具有极高的运算能力和中断响应能力,并采用实时性较高的μC/OS-II作为操作系统软件,完全能够满足测试系统对实时性的要求。     

变电站微机继电保护培训系统的研制

针对目前变电站运行人员培训以纯软件仿真为主,培训场地无保护、监控等二次设备与现场环境有较大差距的现状,介绍一种新的变电站微机继电保护培训系统方案。该系统采用真实的保护装置和监控系统,并用多台微机保护测试仪产生与实际变电站相同的真实二次信号。该培训系统平台有进行变电站一次系统组态、设备操作和变电站综自监控实训等功能,可广泛用于电力系统运行、保护、调度等人员的岗位技术培训。     

继电保护在线状态检修的应用和探讨

为解决传统继电保护检修模式存在的问题和不足,开展了继电保护在线状态检修研究工作。首先通过信息系统在线采集保护设备运行状态数据信息,为继电保护状态评价提供数据支撑。随即建立继电保护设备状态评价和智能决策信息模型,对影响继电保护功能的关键环节进行在线状态评价。然后根据评价的结果开展设备状态检修工作。最后提出了继电保护运行环境温湿度和光纤回路收发信功率状态在线检测的实现方法和状态评价策略。在省级电网的检修实践证明:继电保护在线状态检修能够提高继电保护检修的工作效率和继电保护设备的安全运行水平。     

一种智能变电站保护装置寿命预测方法

继电保护设备剩余有效寿命预测是智能变电站二次设备状态检修的技术关键.文中提出了一种基于马尔科夫链的智能变电站继电保护设备寿命预测方法,该方法基于马尔科夫链,利用设备在线监测信息和历史运行数据获得其状态分布向量以及状态转移矩阵,进而根据可靠性原理预测其剩余有效寿命.算例分析结果表明该方法可以对保护装置未来运行状态分布和剩余寿命进行有效预测,其预测结果可以为运行人员提供参考.目前该方法已应用在实际智能变电站的二次设备在线监测系统中,有助于提高智能变电站的安全运行水平.     

智能变电站二次系统综合仿真培训平台设计和研制

针对智能变电站二次系统各专业培训的新需求,设计并研制了面向变电站二次系统多专业的智能变电站二次系统综合仿真培训平台。采用数字仿真和物理仿真相结合的混合仿真模式,并通过将数字仿真平台上产生的录波文件在物理仿真平台中进行数字化回放,实现了2套不同形式的仿真培训模式的有机结合。提出一种基于通用平台的继电保护数字仿真技术,构建了智能变电站数字化实时仿真培训环境。基于多态技术,在实时态和培训态环境下同时实现了智能变电站变电运行操作和二次检修维护操作的仿真培训。基于SCD智能装置输出数据集的分层次的图形化二次虚回路设计和虚端子连接及比较技术,实现了智能变电站二次虚回路和虚端子连接的可视化的设计培训。满足智能变电站设计专业的培训需求。