一种面向数字化变电站的母线保护方案

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1、万方数据第37卷第12期电力系统保护与控制V01．37No．12型塑生垒旦!!旦呈旦!呈!兰!!!!璺呈巴堡!垒2璺竺皇92璺塑!!坚竺!垒：垄塑一种面向数字化变电站的母线保护方案王攀峰，周晓龙，杨恢宏(许继电气公司技术中心，河南许昌461000)摘要：差动保护原理作为母线保护的基本原理已经非常成熟并普遍应用，但在数字化变电站尤其是间隔数较多的变电站，用差动原理实现母线保护存在着诸多的难题，尤其是大量数据实时传输对通讯网络提出了过高的要求。提出了一种方向原理的母线保护方案，作为一个功能插件分布于各间隔的保护测

2、控装置中，构成一种网络保护，是一种实现起来低成本并且对网络通讯几乎不增加任何负担的方案．关键词：母线保护；数字化变电站；方向原理；lED；GOOSEAschemeofbusbarprotectionindigitalsubstationWANGPan—feng，ZHOUXiao-long，YANGHui-hong(TechnologyCenter,XJElectricalCompany，Xuchang461000，China)Abstract：Differentialprincipleisabasicalbu

3、sbarprotectiontheoryandiswidelyused．Butindigitalsubstationsespeciallywithlotsofbays，therearesomedifficultiestoapplydifferentialprinciple．Therealtimetransferringoftoolargenumbersofdataneedsextra-requirementtocommunicationnetworks．Thispaperproposesadirectiona

4、lprinciplebusprotectionscheme．AsafunctionunitdistributedineachbayIEDandforminganetprotection，itisagoodschemewithlowcostandnoextra·loadtOcommunicationnetwork．Keywords：busbarpotection；digitalsubstation；directionprinciple；IED；GOOSE中图分类号：1M77文献标识码：A文章编号：1674．34

5、15(2009)12．0048．040引言通用的变电站自动化标准IEC61850正被广泛的理解和推广，电子式电压电流互感器以及智能开关技术正逐步成熟并进入应用阶段，数字化变电站示范站的建设正如火如荼地开展。按压C61850标准协议建模的变电站自动化系统，其物理结构分为智能化的一次设备和网络化的二次设备，逻辑结构分为三个层次即间隔层、过程层、站控层。简单的说，以前的变电站自动化系统是相对独立的两部分，即间隔层保护和变电站层的监控系统。而未来的数字化变电站自动化系统是一个无缝的整体，涵盖了数据采集、保护、测控、防

6、误闭锁、故障录波、电压无功控制、一次设备的操作控制甚至状态监测，各功能不再是独立的，而是作为这个整体的一个功能插件，系统的灵活性、扩展性、一致性、互操作性都大大增强。变电站自动化系统的数字化是一个自下而上的过程，分步骤实施。目前主要的研究工作集中在智能化一次设备(OCT／OPT、EC傩vT)和过程层设备(MU、智能接口、交换机、光纤以太网)上【1翻。普遍认为间隔层保护测控装置的研制是一件顺理成章的事，完全可以继承既有的保护原理，数据接口方式变化一下而已。但实际上并不完全如此。基于数字化变电站的特点，有必要对间

7、隔层保护的实现展开细节上的研究。1差动原理母线保护在数字化变电站实现的困难带比率制动特性的差动保护原理以其快速性、可靠性和灵活性逐步替代了原来的各种母线保护原理，成为目前应用最广泛的母线保护原理。虽然CT饱和对差动原理带来了一定的困扰，但随着电子式电流互感器的应用，CT饱和问题不再存在。所以差动原理仍然是数字化变电站母线保护的首选原理。在数字化变电站实现母线差动保护，与常规变电站的母线差动保护的最大区别就是对各间隔的电流采样。常规变电站是从各间隔CT二次侧直接连接电缆到母线保护装置的交流变换插件，由保护装置的

8、采样回路集中进行交流采样然后经AD转换器万方数据王攀峰，等一种面向数字化变电站的母线保护方案．49．件变换成数字量。而数字化变电站电子式电流互感器输出的直接是数字量，保护装置所用的模拟量数据、开关量数据均通过光纤以太网从交换机或合并器获取。采样方式的变化衍生出了采样同步问题和数据实时传输问题。采样同步问题可以通过GPS对时网络解决，但要从过程层和间隔层的通讯网络上同时获取所有间隔的信息并且要满足母线