[發明專利]一種智能變電站技術系統化實證短路試驗方法

有效

• 申請號: 201210014393.2
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102565592A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張亮;盛曄;朱瑪;祝項英;金乃正;朱炳銓;裘愉濤;黃曉明
• 申請（專利權）人: 紹興電力局;浙江省電力公司;浙江省電力試驗研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種智能變電站技術系統化實證短路試驗方法。

背景技術

智能化變電站基于智能化一次設備和網絡化二次設備分層構建，建立在IEC61850通信規范基礎上，能夠實現變電站內智能電氣設備間信息共享和互操作，是一種全新的技術體系和技術產品的應用。

目前智能化變電站的智能設備一般是通過實驗室靜態試驗、動模試驗、EMC檢測等方法進行測試，但是系統級的動模，尤其是整站均在一個真實的電網故障情況下的系統級性能測試尚缺乏有效測試手段，因此系統故障時，整站繼電保護、自動化系統、通信系統的性能指標，以及各類智能電子設備的動作性能和相互配合性能無法得到驗證。

發明內容

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本發明的目的在于提供了一種智能變電站技術系統化實證短路試驗方法，即通過將特定容量的電抗器及間隙，將智能變電站110kV系統接入站內接地網，形成真實的110kV電網接地故障，通過測試儀器及測試方法，記錄系統故障時刻整站系統及各類智能電子設備的運行工況和指標參數，以分析智能變電站的整體性能。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種智能變電站技術系統化實證短路試驗方法，包括如下步驟：1）根據試驗站各主設備保護動作范圍，在站內設110kV線路引線、110kV母線、主變110kV引線三個故障點；2）送電側變電站空出一臺主變專供試驗變電站，試驗站采用110kV、10kV母線分列運行方式，短路接地的開關設置限時保護；3）試驗采用經電抗器和接地間隙串聯接地的方式；4）通過站內網絡采集試驗數據，包括網絡負載率、GOOSE（面向通用對象的變電站事件，下同）和SV（采樣值，下同）報文延時、SV報文間隔均勻度、故障時刻SV報文同步、裝置對時精度實測數據；5）通過人工圖形比對故障時刻各類互感器記錄波形和采樣值報文判斷互感器傳變性能，通過波形疊加或各側電流值矢量相加方法計算差動保護區外故障時差流值，驗證不同類型互感器混合應用對差動保護的影響；6）自試驗場地端子箱至控制室放置三根不同接地方式的屏蔽電纜，用高采樣率示波器記錄干擾波形，通過比較電纜芯和屏蔽層感應電壓及控制回路感應電流大小，驗證三種不同方式的抗干擾性能；7）試驗中放置兩根不同接地及運行方式的2M口通訊電纜，用高采樣率示波器記錄干擾波形，通過讀取誤碼率及通信電纜干擾電壓，驗證通信口抗干擾性能。

所述的步驟具體為：1）根據試驗站（附圖中變電站1）各主設備保護動作范圍，在站內設三個故障點：110kV進線引線，動作范圍為110kV線路光纖差動保護；110kV母線，動作范圍為110kV母差保護；主變110kV引線處（主變引線至純光CT之間），動作范圍為主變差動保護；上述故障點涵蓋了線路故障、母線故障、主變故障，可全面驗證站內繼電保護及安全自動裝置的動作性能；

2）試驗送電側220kV變電站空出一條110kV母線專供試驗變電站，試驗站采用110kV、10kV母線分列運行方式，將試驗系統及正常運行系統進行有效隔離；安裝短路接地開關做為試驗的發生器，在短路接地的開關設置限時保護（開關合閘后0.3秒動作跳閘）作為試驗后備保護；計算故障時刻系統穩定滿足要求、非故障系統供電符合滿足電能質量要求；

3）試驗采用經電抗器和接地間隙串聯接地的方式，間隙設備采用80mm×6mm的接地扁鋼，與接地鋼板保留合適5cm左右的間隙距離，上端采用螺絲與接地電抗器引出銅牌固定，試驗時可根據短路電流大小調整間隙距離；

4）試驗數據通過站內網絡采集，其中整站網絡性能指標通過網絡記錄分析儀獲取；保護裝置動作信息通過站控層網絡從保護信息子站獲取；SV采樣報文通過過程層網從故障錄波器獲取，無需對裝置進行直接操作，數據讀取過程不影響運行操作；為測試GOOSE、SV報文網絡傳輸延時，分別在主變保護裝置及主變第二套合并單元輸出口增加分光器，引出光纖接入網絡記錄分析儀，通過網絡記錄分析儀記錄數據；

5）試驗在短路接地點處增加了一臺常規電流互感器和一臺常規電壓互感器，用以比對常規互感器和電子式互感器的傳變特性差異。通過人工圖形比對故障時刻各類互感器記錄波形和采樣值報文判斷互感器傳變性能，通過波形疊加或各側電流值矢量相加方法計算差動保護區外故障時差流值，驗證不同類型互感器混合應用對差動保護的影響。