基于EPON 通信的智能配电网馈线差动保护

智能配电网正朝着网格化、多电源的拓扑结构发展,传统配电网保护、馈线自动化(FA)已经越来越难以满足智能配电网自愈的要求。电流差动保护由于其优越的速动性、灵敏性和选择性而广泛地应用于输电线路,现有的方法是采用专用光纤通道或者基于同步数字系列/准同步数字系列(SDH/PDH)技术的复用通道来实现,但架设这些通信设备费用高且通信速率慢。文中提出并研制了一种适用于智能配电网的差动保护的装置,该装置基于以太无源光网络(EPON)来实现差动保护装置之间采样数据的传输,配以抗延时抖动及IEEE 1588同步算法,实现多端线路差动保护。测试表明,保护能够准确动作,满足精度和动作时间的要求。该装置已在某10 kV线路挂网运行。     

基于EPON的配电网自动化通信系统及其安全机制

结合以太网无源光网络(EPON)的技术特点及配电网自动化对通信系统的要求,设计了一种基于EPON的配电网自动化通信系统;针对该系统存在的安全威胁,利用对称密码算法及询问-应答机制,同时遵循EPON系统多点控制协议(MPCP)子层基于询问的发现过程,提出了满足系统认证和加密需求的安全通信方案,并给出了该方案的实现方法.     

数字电流差动保护中几种采样同步方法

线路各端电流采样的同步问题是实现数字电流差动保护的技术关键。本文介绍数字电流差动 保护中几种常用的和最新提出的采样同步方法，并对各种方法的特点进行分析和比较。     

数字式线路电流差动保护同步采样和数据通信的实现

根据电流差动保护的要求,对数字式线路电流差动保护的采样同步方法进行了研究,分析了不同实现方法的优缺点,同时对电流数据的通信方式和误码数据的纠错方式也做了讨论研究。     

配电通信网接入层EPON保护组网可靠性与性价比分析

在通信网可靠性分析理论的基础上,提出了针对配电通信网接入层以太网无源光网络(EPON)保护组网方式的网络可靠性分析方法。采用系统可用度理论,定量分析研究了单电源冗余保护树形网、全链型保护手拉手网、全链路保护双电源双T网、环形保护网等几种配电通信网接入层EPON保护组网方式的可靠性,并对组网成本进行了分析。讨论和总结了当前实施中的配电通信网建设和改造工程EPON保护组网的最优组网方案。     

一种基于EPON的时钟同步协议在配网多端 差动保护中的研究及应用

配网线路分支线路多、拓扑复杂,将传统差动保护用于配网线路时存在投资成本大、管理复杂的缺点。在基于EPON的配网自动化系统中,如借用EPON通道实现配网线路的多端纵联差动保护,可解决上述问题,但其采样值同步是一个难点。针对EPON通信的固有特点,设计了一种类似于IEEE 1588的时钟同步协议,该协议简化了IEEE 1588主从时钟的交互机制,可使网络内各设备的时钟与主设备同步,精度能满足配网线路多端差动保护的要求。经试验验证,该方法可解决EPON通信条件下的设备时钟同步问题。     

基于GPS对时的分散采样差动保护同步测试方法研究

阐述了线路差动保护和智能变电站中各类分散采样的差动保护产生同步问题的原因,说明了差动保护在工程现场进行采样同步测试的必要性。重点提出了基于GPS精确对时的差动保护采样同步性远程测试的方法及其具体实现方式,分析了该同步测试方法误差特性及产生原因。最终给出了500 kV智能变电站线路和主变差动保护的测试实例,验证了该方法应用的可行性。     

智能变电站组网传输采样值光纤差动保护同步方案研究

阐述智能变电站中组网传输采样值系统结构,分析了基于组网方式传输采样值的电子式互感器采样时序及站内采样同步的关键技术,在此基础上提出一种基于组网传输采样值的纵联光纤差动保护同步方案。该方案将纵联光纤差动采样同步下放至合并单元中完成,根据计算出的两侧采样时刻偏差和本侧重采样时刻对对侧采样数据进行重采样,最终在合并单元中完成两侧采样数据的同步,并将同步之后的对侧数据以IEC61850-9-2方式发送至过程层网络。通过理论分析和仿真验证可知,该采样同步方案不依赖同步时钟源、同步精度高、运算量小、易于实现、并具备工     

基于采样序号的同步调整方法

章简要分析了几种常用的同步调整方法，提出了一种基于采样序号的同步调整方法，并对该方法进行精度分析。该方法十分适合采样率高的保护装置，由于它不需修改采样中断定时器，仅通过对齐两侧采样序号来调整两侧采样时刻，因而具有简单易行、同步误差小、采样间隔均匀、系统稳定性好等优点。     

不受非同步采样影响的母线差动保护方案研究

提出了一种新的母线保护原理,该原理通过引入母线电压对现有差动判据进行等式变形得到,可有效消除电流采样非同步的影响。结合陕西电网实际工程,建立了相应的母线故障仿真模型。仿真分析了母线区内、外各种故障情况下,所提保护判据和常规母差保护的动作情况。仿真研究表明,常规母差保护判据在采样数据不同步时,存在区内故障误选相问题和区外故障误动问题;而所提方案可有效消除采样非同步的影响,区内故障保护可靠动作,区外故障可靠不动。同时,保护的定值整定原则与常规母差保护相同,无需特殊整定。     

基于网络采样与延时补偿的配电网差动保护方法

随着通信技术的发展,配电网具备实现网络采样的条件,然而现阶段相关研究仍难以支撑配电网保护的实际应用。因此,依托区域信息共享,探索IEC 61850在配电网保护中的全方位应用,聚焦采样值报文共享的保护应用,形成基于网络采样的配电网差动保护方法。针对采样值报文信息共享的同步需求,设计计及传输延时与交换机延时的采样延时补偿方法,奠定基于网络采样的配电网保护实现基础。进行一、二次系统联合仿真测试,将所提出的基于网络采样与延时补偿的配电网差动保护方法与常规的配电网差动保护方法进行对比,结果表明：采用所提方法后,差动保护的动作选择性得到改善。所提出的方法能保证配电网差动保护的选择性,并在试点工程中得到推广应用。     

基于采样值差动原理的低频输电线路差动保护研究

低频输电线路发生区内故障时,因线路两端M3C（模块化多电平矩阵变换器）对故障电流幅值、相位的限制,使得两侧电流呈现穿越特性,进而造成传统基于相量的线路差动保护灵敏度降低甚至拒动。为解决上述问题,首先基于低频输电系统架构分析了线路故障后的电气特征及相量差动保护适应性;随后结合采样值差动原理,给出了3个基于采样值的逻辑判据,与稳态量差流门槛及低比率制动方程共同构成适用于低频输电线路的差动保护实现方法;最后在RTDS（实时数字仿真系统）中搭建了低频输电系统模型,通过对低频线路区内、区外不同类型故障的仿真分析,验证了该方法在低频输电线路中的有效性,为后续工程应用奠定了基础。     

线路纵差保护同步采样基准端的自动确定方法

首先介绍了目前确定采样基准端的两种方法:人工设定和自动确定,然后提出了一种完全基于数据通道的采样基准端的自动确定方法,并详细介绍了该方法的具体实现.该方法物理意义明确,具有实现简单、可靠实用的特点,已经过保护装置的实际验证.     

线路纵差保护同步采样基准端的自动确定方法

首先介绍了目前确定采样基准端的两种方法:人工设定和自动确定,然后提出了一种完全基于数据通道的采样基准端的自动确定方法,并详细介绍了该方法的具体实现。该方法物理意义明确,具有实现简单、可靠实用的特点,已经过保护装置的实际验证。     

基于相关度的发电机采样值差动保护

提出利用发电机机端和中性点侧电流的采样值波形的相关度来区分内部相间故障和外部故障。分析了数据窗的长度，两侧电流的幅值、相位，以及采样的同步对相关度的影响。利用短数据窗来连续计算相关度，并根据多点相关度的情况可以清楚地区分内部相间和外部故障。提出了基于相关度的发电机采样值完全纵差保护新判据，理论分析和仿真验证了该判据能够快速、可靠地切除内部故障；外部故障时，即使电流互感器严重饱和也不会误动。基于这种方法的判据能够在小于1／4周期内可靠动作，且不受频率偏移的影响。     

不受同步对时误差影响的线路差动保护方案研究

为解决高压输电线路两端电流采样非同步而导致电流相量差动保护误动作问题,结合相量差动保护和幅值差动保护的性能特点,提出了不受采样非同步影响的线路差动保护方案。在线路两端电流采样出现同步误差时,此方案将相量差动保护退出运行,仅依靠电流幅值差动保护切除大多数线路区内故障,从而消除采样失同步的影响;在线路两端电流采样同步时,以相量差动保护为主要的保护方式,提高保护的可靠。理论分析与仿真研究表明,所提方案可有效应对线路两端电流采样失同步的问题,区内故障保护可靠动作,区外故障可靠制动。     

基于电压突变量的差动保护同步方法研究

随着基于无线通道的配网差动保护被引入配电网,需要解决的关键技术之一即是两端故障数据的同步问题。基于保护启动时刻电压突变量的同步方法可以在不增加额外设备的情况下实现数据同步,但对该方法的同步精度和适用范围尚缺乏必要的理论分析和验证。通过叠加原理研究了多相故障情况下基于电压突变量的差动保护同步原理,并进一步分析了故障启动门槛、采样频率、故障初始角、谐波和各侧装置采样时刻不同对同步误差的影响,并进行了相关模拟仿真测试。结果表明,取5%的电压额定值作为启动门槛,采用每周波240点采样,能确保各侧装置在线路多相故障时启动时刻的同步误差小于30°,从而满足配网差动保护的同步要求。     

基于EPON的电力自动化信息传送平台

针对目前现有的电力自动化信息传送网络存在的问题和不足,简要介绍了EPON技术的原理和优势。结合电力系统"三集五大"体系建设对电力自动化信息网络的相关要求,提出了一种基于EPON技术的网络作为自动化信息传送平台。详细介绍了平台的规划和设计方案,对平台的实际效果进行了分析,满足电力自动化信息对速度、质量和可靠性的要求,可以作为供电系统自动化信息传送网络建设的模式推广应用。     

影响光纤差动同步采样的分析及对策

对于光纤电流差动保护,两侧装置准确、可靠的数据同步是功能能否实现的关键,通过对梯形算法几个关键时刻的分析,以及对两侧晶振误差引起的采样时刻相对漂移的分析,提出了一种新的光纤差动电流采样时刻调整法,并在UT-813线路保护测控装置上通过实验验证了该方法的可行性。