光纤差动保护的关键是线路两侧装置之间的数据交换,保护装置发送和接收数据采用各自的时钟,分别为发送时钟和接收时钟。保护装置的接收时钟固定从接收码流中提取,保证接收过程中没有误码和滑码产生。
发送时钟可以有两种方式,1、采用内部晶振时钟;2、采用接收时钟作为发送时钟。采用内部晶振时钟作为发送时钟常称为内时钟(主时钟)方式,采用接收时钟作为发送时钟常称为外时钟(从时钟)方式。两侧装置的运行方式可以有三种方式:1、两侧装置均采用从时钟方式;2、两侧装置均采用内时钟方式;3、一侧装置采用内时钟,另一侧装置采用从时钟(这种方式会使整定定值更复杂,故不推荐采用)。
为提高数字式通道线路保护装置的可靠性,光纤保护装置应增加纵联码功能,本侧纵联码和对侧纵联码需在定值项中整定。纵联码的整定应保证全网运行的保护设备具有唯一性,即正常运行时,本侧纵联码与对侧纵联码应不同,且与本线的另一套保护的纵联码不同,也应该和其它线路保护装置的纵联码不同(保护校验时可以整定相同,表示自环方式)。
保护装置根据本装置定值中本侧纵联码和对侧纵联码定值决定本装置的主从机方式,同时决定是否为通道自环试验方式,若本侧纵联码和对侧纵联码整定一样,表示为通道自环试验方式,若本侧纵联码大于等于对侧纵联码,表示本侧为主机,反之为从机。在通道状态中增加对侧纵联码的显示,显示本装置接收到的纵联码,若本装置没有接收到正确的对侧数据,对侧纵联码显示“-”符号。
保护装置将本侧的纵联码定值包含在向对侧发送的数据帧中传送
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给对侧保护装置,对于双通道保护装置,当通道A接收到的纵联码与定值整定的对侧纵联码不一致时,退出通道A 的差动保护,并发出通道告警。通道B与通道A类似。对于单通道保护装置,当接收到的纵联码与定值整定的对侧纵联码不一致时,退出差动保护,并发出通道告警。
5 自动化设备
自动化方案设计在无人值守变电站中至关重要,本站自动化系统的设备配置和功能要求按无人值守模式设计,完成全站的监控、控制、管理和远动功能,包括控制、同期、防误操作闭锁、设备状态信号监视、信号报警、SOE、测量、远动信息交换等功能。自动化系统在DL/T860标准体系的基础上,500kV在功能逻辑上由站控层、间隔层和过程层三层设备构成,三层设备间通过站控层网络、间隔层网络和过程层网络实现信息交互。
按照《智能变电站一体化监控系统建设技术规范》的建设要求,配置自动化设备,满足“调控一体化”建设的需要。变电站一体化监控系统结构如图5-1所示:
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图5-1 一体化监控系统结构示意图
自动化系统设备应要满足遥信、遥测、遥调、遥控功能,变电站监控信息采集满足《变电站调控数据交互规范(试行)》(调自〔2012〕101号)。
另外为实现本站的无人值守,需要在集控中心(核心站)实现对本站进行运行监视和远程操作。监控中心(集控站)是维持变电站稳定运行的枢纽部分,能从远方集中控制和监视无人值班变电站运行的场所。具备对所管辖的各集控站或者无人值守变电站相关设备及其运行情况进行远方遥测、遥信、遥控、遥调和遥视等功能的监测控制中心。监控中心的设备监测要能够满足无人值守的要求。中心内的监控系统旨在调度自动化系统的基础上进行功能细化、完善,实现信息的远传,并对变电站内的设备进行异地遥控操作。并利用计算机系统等自动化设备,根据编制的程序或预设的条件进行控制,即针对一个信号,根据设定的操作,
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对变电站监控实行批处理操作。
(1) 本站采用智能变电站一体化监控系统,利用一体化监控系统平台,要求能够直观、准确的实时反映变电站内设备的运行状态,是无人值守变电站管理中信息采集的不可替代的重要组成部分。监控中心可以远程队现场传来的视频图像进行分析判断,通过调度和指挥,及时处理现场的复杂情况;对处理过程进行跟踪,掌握第一手资料,保证最佳处理效果;通过视频设备对突发性事件及犯罪案件进行抓拍取证。
(2) 智能变电站自动化系统将站内设备划分为两个安全区。在安全Ⅰ区中,监控主机采集电网运行和设备工况等实时数据,经过分析和处理后进行统一展示,并将数据存入数据服务器。Ⅰ区数据通信网关机通过直采直送的方式实现与调度(调控)中心的实时数据传输,并提供运行数据浏览服务;在安全Ⅱ区中,综合应用服务器与输变电设备状态监测和辅助设备进行通信,采集电源、计量、消防、安防、环境监测等信息,经过分析和处理后进行可视化展示,并将数据存入数据服务器。Ⅱ区数据通信网关机通过防火墙从数据服务器获取Ⅱ区数据和模型等信息,与调度(调控)中心进行信息交互,提供信息查询和远程浏览服务。
(3) 本站利用一体化监控系统平台,实现告警直传,远程浏览功能,将站端系统监控信息,特别是站端系统设备分相告警信息,经分类优化后直接接入调度技术支持系统,统一整合后提供给调度监控值班人员,以便其实时掌握设备运行工况,当出现设备告警后,调度监控人员可通过远方图形终端(图形网关等方式)直接浏览站端系统内完整的图形和实时数据以及告警信息。
1) 告警网关功能
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告警网关是变电站系统实时告警信息经过筛选、处理、优化后通过专用通道直接传送到主站告警窗上,运行人员可以通过告警窗第一时间监视变电站一次设备、二次设备故障状态。告警网关是在变电站侧采用DL 476/104协议的字符串数据块分别与变电站监控系统和调度端进行告警信息传输。变电站监控系统先将本地SCADA处理结果及本地告警信息转换为带站名和设备名的标准告警信息,传输给调度端。主站端系统简单处理后推送告警窗,并且主站端系统就地保存告警信号作为后期查询依据,该信息不需要人为做库,大大减少了主站端维护量。
2) 图形网关功能
图形网关功能是调度运行人员可以浏览当地变电站监控系统的实时画面,对变电站系统运行状况、潮流走向、一次设备位置、光字信号等直观了解。主站端并不需要提前做好画面,做到了随看随开的状态,并且减轻主站端压力,有利于大运行模式地监视。实施上是在变电站侧部署图形网关,利用DL476协议,传输变电站图形和实时数据。
3) G语言概述
电力系统图形描述规范(简称G语言)是针对基于SVG的公共图形交换格式无法直接表达电力系统图形和模型一体化的概念等不足,在IEC 61970-453基于CIM的图形交换基础上,发展起来的、应用于电力系统的一种新型的图形描述语言。该语言可以直接表达电力设备特征,支持高效地存取电力设备信息和电力图形数据,支持不同系统之间的电力设备信息和电力图形数据的交换。G语言是一种基于标记的遵循xml标准的纯文本语言,兼容SVG基本图形格式,在图形文件描述中具有较强的优势。
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