探析智能變電站同步整組試驗方法

潘寧

摘要：對智能變電站進行整組實驗，主要是考核繼電保護裝置的同步性以及回路接線的正確性。本文中分析了智能變電站的分布式采樣對同步組實驗的影響。在論述中，表達了兩種智能變電站同步整組實驗方法中存在的一系列問題。提出了給予全站的GPs對系統同步的信號擴展設置以及實驗方法。在實驗中，結果表明其具有很好的適應性。

關鍵詞：智能；變電；同步整組

中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2015）12-0034-02

整組試驗是考核繼電保護裝置的重要組成部分。在進行繼電裝置的考核過程中。常規的電站是采用二次電纜將電壓電流互感器進行引入，并由裝置自身的A/D單元轉換成相應的字量轉換。本文論述兩種常規的變電站同步整組的基礎上，對全站的GPS系統進行系統同步以及整組的試驗方法。在實驗中，提出對該方法的高精度以及適應性。

1.智能變電站的同步整組方式

智能變電站中，電流以及電壓常采用電子式互感器和電磁式互感器進行采樣。在合并單元中按照相對的間隔安裝于就地匯控柜內，安裝時通過光纖與其保護裝置進行連接以及光纖與電磁式的互感器相連。

此采樣使得各個數據之間的處理樣式各不相同，從而引起多個間隔電流以及電壓數據之間的問題。在智能變電站的繼電保護技術規范中，要求其間隔層與IED與合并采用點對點的方式。同時要求繼電保護不依賴外部對系統的保護功能。

2.智能變電站的常規整組方法及同步時鐘擴展方法

2.1智能變電站常規整組方法

在智能變電站中，常規同步整組試驗常用的方法有兩種：一是在電壓和電流上引兩次長電纜到繼電保護測試儀，從而進行合并單元。二是進行GPS進行同步觸發的方式中采用多臺繼電保護測試儀對其操作。在第一種方式中，數據源較唯一，其合并單元在就地匯控柜內安裝較為分散。其相應的間隔較遠，在主變的三測之間安裝距離達到一百多米。對進行操作以及接線顯得十分的不方便。長電纜的電阻較大導致繼電保護裝置的測試儀輸出容量有限。使其無法攝入大電流。在實驗結果中表明，對于兩根的120m、5mm2的試驗線，存在的交流電阻為1.18，在進行試驗過程中，繼電保護裝置測試儀的輸出電流最大不失真的電量僅為其額定的86%。

在第二種方法中，其能有效的解決空間的距離問題。在一定程度上使得其進行檢驗變得方便。但也有其相應的弊病，在合并單元中，可能其分布于室內。而其GPS的接收裝置信號也不穩定。從裝置上要進行改進，要對其進行引入較長接收天線，從而使得其信號增強。在不同的廠家、商家中，對繼電保護裝置以及GPS接收天線的設置存在著不同方式。在接收天線中，很容易受到天氣的影響，例如刮風、下雨等，在使用中較為稀少。

在上述的方法中，都是由常規的變電整組方法進行試驗得到的，有其相對的局限性以及適應性。在常規整組試驗中，其變電方案以及實踐方法在一定程度上影響了智能變電站的進步。

2.2同步時鐘擴展方法

對同步時鐘的擴展方法上，考慮到傳統的合并單元以及智能變電站和保護裝置三者均進行引入了同步時鐘信號。在進行信號的擴展裝置設置中，本文根據常規變電整組的不足之處，研制了一種能進行同步信號擴展的裝置，并提出相關的整組實驗方法。

全站同步時鐘信號的裝置中，對原有的常規方式進行改進，實現能夠實時的對全站的同步系統信號進行接收，其中包括HRIG-B光信號等。為對GPS進行實時的同步接收，要在其設置上接入GPS天線接口，并對外部提供HRIG-B光纖脈沖等多種觸發式的繼電檢測儀。在繼電檢測儀的擴展裝置中，具有顯示時間以及具有定時對繼電裝置進行觸發的功能。在進行機電的檢測中能對其進行時間設置，在信號到達一方時能輸出同步觸發信號。改變檢測儀的輸出狀態。在同步時鐘繼電裝置中，裝置能在三種模式下進行工作。即GPS模式：將參照脈沖設置為在內部的集成GPS中的模塊秒脈沖，由GPS天線對其進行完成授時同步；在IRIG-B碼模式中：參照脈沖即以B碼起始碼元作為參照；另外的內部時鐘模式：將輸出的秒脈沖作為參照。在上述的裝置設置中，能對各種測試儀以及對同步時鐘系統的對接口進行兼容。并能夠對GPS天線以及同步測試進行很好的應用，從一定程度上方便了智能變電站中的同步測試，對智能變電站的同步有著一定的意義。

3.實驗方法與測試結果

3.1試驗方法

在智能變電站同步整組的保護試驗中，采用多臺繼電保護測試儀在間隔跨度的保護各個方向向合并單元加入模擬量。在合并單元處，全站同步時鐘系統中對合并單元的對時信號要接入全站的擴展裝置中，將繼電保護測試以及合并單元分別用擴展裝置的同步擴展信號進行接入。同時對繼電保護測試儀進行智能終端的開出節點接入。從而使得繼電保護裝置中同步時鐘信號與其裝置均進行了同步。

3.2測試結果

在某220kV的智能變電站中，對其采用合并單元和電磁式互感器相結合的方式。其輸入時模擬量，對側是常規變電站。實驗中采用同步整組的方法，對220kV的線路差動保護裝置以及站內的變壓器進行了綜合性的測試，在測試中進行分析及總結。

試驗中分別采用主變差動保護實驗以及線路差動保護實驗。主變試驗中，采用變壓器為DDTY2接線方式的自耦變壓器，各相關參數在試驗中均按照其固有的試驗進行測定。運用同步整組測試對差動保護的高低壓進行測試。輸入三相正序對稱電流時應用兩臺繼電保護測試儀進行輸入，在實驗中相位差為160°，進行相應的模擬穿越電流實驗。采用全站時鐘擴展裝置得到到數據精度與采用統一信號源得到的電纜輸出結果相同，具有精確的精度值。線路差動保護實驗中，在變電兩側的時鐘中進行同步擴展裝置的接入，以GPS實現時鐘兩側同步，實際上也就是以GPS為基準的同步方式。試驗中差動保護差流對兩側的電流增大而增大。但誤差也相對較小，符合差動保護的要求。

4.總結

針對差動保護同步性實驗，本文提出了相關同步時鐘擴展整組的試驗以及方法。在設計中，有效的利用了同步時鐘測試儀作為實現測試儀器以及設備的同步信號。避除了相應的缺點，在實驗結果中表明，同步時鐘整組試驗的操作方法簡單，操作精度高。且不受GPS的信號接收質量的影響，在一定程度上有著很大的優越性。