智能變電站電子互感器相量測(cè)試及核相研究

李敏敏

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)電網(wǎng)供電可靠性和穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高，電網(wǎng)新建、擴(kuò)建、改造工程不斷增多。作為電網(wǎng)建設(shè)檢修中的一項(xiàng)常規(guī)工作，電壓核相工作的重要性也越來(lái)越高。電壓核相的目的是，檢查需要并列或合環(huán)運(yùn)行的三相交流電源系統(tǒng)的相序、相位，確保三項(xiàng)電壓相序正確一致。如果出現(xiàn)非同相運(yùn)行，將會(huì)導(dǎo)致相間短路事故，不僅損壞電氣設(shè)備，甚至危害電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。文章針對(duì)智能化變電站電子互感器啟動(dòng)送電過(guò)程無(wú)法進(jìn)行相量測(cè)試及核相問(wèn)題，提出了新對(duì)策和解決辦法，為以后智能站電子互感器結(jié)構(gòu)變電站啟動(dòng)送電相量測(cè)試提供可靠保證。

關(guān)鍵詞：新一代智能變電站 核相 電子互感器 SV 網(wǎng)絡(luò)記錄分析單元

中圖分類號(hào)：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）09（a）-0001-02

該論文依托龍巖上杭龍翔220 kV變電站工程；龍翔變按2014年新一代智能變電站示范工程設(shè)計(jì)技術(shù)要求設(shè)計(jì)， 220 kV、110 kV采用電子式互感器，220 kV、110 kV及主變變壓器均采用一次設(shè)備加智能組件實(shí)現(xiàn)采樣數(shù)字化；全站配置1套故障錄波與網(wǎng)絡(luò)記錄分析一體化裝置，通過(guò)SV網(wǎng)絡(luò)接收采樣值數(shù)據(jù)錄波，通過(guò)GOOSE網(wǎng)絡(luò)接收GOOSE報(bào)文錄波，這種配置方式主變?nèi)齻?cè)電壓量不在同一個(gè)數(shù)據(jù)采集單元，導(dǎo)致主變?nèi)齻?cè)無(wú)法進(jìn)行電壓核相，現(xiàn)場(chǎng)故障錄波與網(wǎng)絡(luò)記錄分析配置方案如下。

（1）配置2臺(tái)220 kV錄波裝置，分別通過(guò)A、B GOOSE/SV網(wǎng)過(guò)程中心交換機(jī)采集各220 kV線路、母聯(lián)、主變220 kV側(cè)、主變本體錄波量。

（2）配置1臺(tái)110 kV錄波裝置，分別通過(guò)A、B GOOSE/SV網(wǎng)過(guò)程中心交換機(jī)采集各110 kV線路、母聯(lián)、主變110 kV側(cè)、主變10 kV側(cè)的錄波量。

1 調(diào)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)暫態(tài)故障記錄分析儀無(wú)法進(jìn)行主變?nèi)齻?cè)核相

暫態(tài)故障記錄分析儀軟件在不同采集單元里無(wú)法將相關(guān)SV通道提取到同一錄波文件分析，由于設(shè)計(jì)問(wèn)題，廠家解釋只能通過(guò)CAAP2008離線軟件進(jìn)行不同采集單元數(shù)據(jù)分析比較向量，將兩個(gè)不同采集單元里的同一時(shí)刻點(diǎn)的波形將轉(zhuǎn)換成.CFG波形，并采用CAAP2008軟件將兩個(gè).CFG波形進(jìn)行融合成同一個(gè)波形文件，現(xiàn)場(chǎng)使用調(diào)試數(shù)字儀進(jìn)行模擬加量，分別從不同數(shù)據(jù)采集單元里抓了220 kV母線PT與110 kV母線PT數(shù)據(jù)報(bào)文進(jìn)行軟件融合分析，分析過(guò)程發(fā)現(xiàn)兩個(gè)報(bào)文存在延時(shí)，并有一定的角差，經(jīng)過(guò)與廠家研發(fā)人員進(jìn)一步溝通，提出了解決策略，廠家在CAAP2008分析軟件里增加了數(shù)據(jù)同步性功能，兩個(gè)波形文件合并時(shí)設(shè)置一個(gè)參考文件，然后對(duì)其他每個(gè)波形文件單獨(dú)設(shè)置對(duì)齊參考點(diǎn)?？蓪?duì)所有需要合并的文件單獨(dú)選擇需要合并的通道。文件融合時(shí)采用優(yōu)化的插值和抽樣算法，對(duì)不同采樣率的波形合并時(shí)可擬合出逼真的波形，最后在同一個(gè)融合錄波文件里可以選出相應(yīng)SV通道進(jìn)行相量比較，從而實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)采集單元之間核相及相量測(cè)試功能。

2 用CAAP2008軟件與數(shù)字相量?jī)x測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較

為了驗(yàn)證此軟件正確性，在變電站啟動(dòng)送電過(guò)程中，采用兩種不同的方法進(jìn)行核相，并確認(rèn)其測(cè)試一致性，數(shù)字相量?jī)x采用凱墨DM5000里面核相功能，DM5000采用序號(hào)對(duì)齊進(jìn)行同步，在此工程之前還未能很好地使用，其原因是SV接收光口為百兆口，接入中心交換機(jī)很容易死機(jī)，這個(gè)工程為了使用DM5000核相功能，將其各間隔過(guò)程層交換機(jī)進(jìn)行合理的VLAN劃分，每個(gè)交換機(jī)固定分配一個(gè)口進(jìn)行相量測(cè)試，保證這個(gè)光口VLAN劃分出相應(yīng)需要的SV數(shù)據(jù)塊，這樣避免數(shù)據(jù)風(fēng)暴，導(dǎo)致DM5000死機(jī)。龍翔變啟動(dòng)過(guò)程使用以上兩種方法測(cè)試主變高中壓側(cè)電壓核相結(jié)果如圖1、圖2所示。

從圖1、2核相結(jié)果看，兩種方法測(cè)試結(jié)果一致，從而解決了電子互感器變電站無(wú)法進(jìn)行電壓核相及相量測(cè)試的問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

新一代智能變電站采用集成化智能設(shè)備和一體化業(yè)務(wù)系統(tǒng)，采用一體化設(shè)計(jì)、一體化供貨、一體化調(diào)試模式，實(shí)現(xiàn)“占地少、造價(jià)省、可靠性高”的目標(biāo)，打造“系統(tǒng)高度集成、結(jié)構(gòu)布局合理、裝備先進(jìn)適用、經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保、支撐調(diào)控一體”新一代智能變電站。采用穩(wěn)定可靠的電子互感器技術(shù)，解決了電子互感器的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定可靠性不足以及抗干擾能力較差等問(wèn)題，可提高電子互感器的應(yīng)用成熟度，實(shí)現(xiàn)電壓、電流采樣的源端數(shù)字化，提升智能變電站數(shù)字化水平，保障電網(wǎng)可靠運(yùn)行。近年來(lái)，隨著光電子技術(shù)、微電子技術(shù)及光纖通信技術(shù)的發(fā)展，有源光電互感器得到快速發(fā)展，并有不少產(chǎn)品在變電站現(xiàn)場(chǎng)獲得應(yīng)用。有源光電互感器采用空芯線圈或低功耗鐵芯線圈感應(yīng)被測(cè)電流，置于高壓側(cè)的遠(yuǎn)端模塊將線圈的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字光信號(hào)經(jīng)光纖送至控制室。有源光電互感器同光學(xué)電流互感器一樣能有效克服傳統(tǒng)電磁式互感器的缺點(diǎn)，有源光電互感器的溫度穩(wěn)定性較易解決，便于批量化生產(chǎn)，是目前研制及應(yīng)用的主流。該文重點(diǎn)闡述智能化變電站電子互感器相量測(cè)試及電壓核相方法，為以后智能化變電站相量測(cè)試及電壓核相積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 邱志強(qiáng).智能變電站保護(hù)采樣數(shù)據(jù)同步分析[J].科技信息，2014（15）：300-301.

[2] Q/GDW 396-2009，IEC 61850工程繼電保護(hù)應(yīng)用模型[M].中國(guó)電力出版社，2010.

[3] 霍山舞，童建民.新一代智能變電站需求及總體構(gòu)架分析[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2014（2）：61-66.

[4] 智能變電站技術(shù)導(dǎo)則[S].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[5] 魯文，劉明祥，孫國(guó)城.基于同步相量的電力故障錄波監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].華北電力技術(shù)，2010，29（11）：41-45.

[6] 王雪，雷勝華.改進(jìn)埃特金插值理論在智能變電站中的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015（15）：73-78.