数字化变电站技术

1、数字化变电站继电保护相关技术探讨报告人： 高厚磊 2009.5目前的研究课题 超（特）高压输电线路新型行波保护研究 分布式发电对配电网的影响及对策研究 集成式继电保护动态仿真系统研究 数字化变电站继电保护应用技术研究 数字化变电站继电保护相关技术 IEC61850标准标准 数字化变电站的概念及分层结构数字化变电站的概念及分层结构 非常规互感器分类及特点非常规互感器分类及特点 数字化保护与常规保护的区别数字化保护与常规保护的区别 数字化保护相关技术问题数字化保护相关技术问题 结论结论1.IEC618501.IEC61850标准标准 IEC61850IEC61850是国际电工委员会是国际电工委员会

2、(IEC)TC57(IEC)TC57工作组制定工作组制定的的变电站网络与通信协议变电站网络与通信协议，是基于网络通信平，是基于网络通信平台的变电站自动化系统唯一的国际标准。台的变电站自动化系统唯一的国际标准。 制定出发点制定出发点：一个世界、一种技术、一个标准 核心技术核心技术 ： （1）信息分层体系结构 （2）面向对象的信息建模技术 （3）抽象通信服务接口 2.2.什么是数字化变电站？什么是数字化变电站？ 数字化变电站是建立在IEC61850标准之上，由智能化一次设备和网络化二次设备分层构建，能够实现变电站内IED之间信息共享和互操作的现代化变电站。 实现基础：实现基础： IEC61850标

3、准的制定和推广 非常规互感器、智能开关设备的应用 网络化光纤通信技术的应用3.3.数字化变电站的分层结数字化变电站的分层结构构传统变电站示意图数字化变电站示意图数字化变电站具备的优势 信息高度共享 设备之间具备互操作性 系统的可扩展性强 系统的抗干扰能力强4.非常规互感器的分类及特点非常规互感器的分类及特点高压侧是否需要供电高压侧是否需要供电有源型有源型无源型无源型电子式互感器（ECT/EVT） 光电式互感器（OCT/OVT）电流变换赛格奈克效应（Sagnac）法拉第效应（Faraday）电压变换逆压效应（Inverse Piezo）普克尔效应（Pockels）电流变换低功率铁芯线圈罗柯夫斯基

4、线圈（Rogowski）电压变换电感分压电容分压电阻分压电子式互感器与常规互感器的比较比较项目比较项目电子式互感器电子式互感器常规互感器常规互感器绝缘绝缘简单复杂体积及重量体积及重量小、轻大、重CTCT动态范围动态范围范围宽、无磁饱和范围小、有磁饱和PTPT谐振谐振无谐振现象易产生铁磁谐振CTCT二次输出二次输出 可以开路 不能开路输出形式输出形式数字量 模拟量罗柯夫斯基线圈电子式互感器与二次设备的接口电子式互感器与二次设备的接口 5. 5.数字化保护与常规保护的区别数字化保护与常规保护的区别 经合并单元获取电子式互感器发送的数字量信息； 经光纤网络发送跳合闸报文，控制断路器操作机构； 硬件结

5、构简单，无传统保护中的数据采集环节（交流变换、ALF、S/H、A/D)。常规微机保护硬件结常规微机保护硬件结构构数字化保护硬件结数字化保护硬件结构构电子式互感器频率响应特性电子式互感器频率响应特性电子式互感器对保护实现原理的影响电子式互感器对保护实现原理的影响数字化变电站继电保护配置方案数字化变电站继电保护配置方案数字化保护测试方法数字化保护测试方法利用电子式互感器线性度好、无磁饱和现象的特点，对常规保护原理进行性能改进，如线路差动保护、变压器差动保护、母线差动保护等。利用电子式互感器频带范围宽的特点，研究开发基于暂态量的保护，如行波保护等。6. 6. 数字化保护相关技术问题数字化保护相关技术

6、问题数字化保护动模测试系统数字化保护动模测试系统数字化保护动模测试系统实物照片安装在线路室的电子式电流互感器 安装在线路室的电子式电压互感器 安装在主控室的合并单元和智能单元柜 数字式变压器保护测试记录数字式变压器保护测试记录结论 数字化变电站将是未来变电站的发展方向。 电子式互感器的采用可以改进继电保护的实现原理，提高动作性能。 开展数字化保护相关技术研究有利于推进数字化变电站发展进程,符合建设智能电网的要求。论文情况Design and Evaluation of A Directional Algorithm for Transmission Line Protection Based on Positive Sequence Fault Components IEE Proceedings-Generat