通過近一段時間參與智能站驗收的工作,在這里和大家探討一下智能站“虛回路”和“信息流”的問題。
合并單元、智能終端的應(yīng)用實現(xiàn)了采樣與跳閘的數(shù)字化,從整體上促進了變電站二次回路的光纖化和網(wǎng)絡(luò)化,而且通過一系列的SV/GOOSE斷鏈信號實現(xiàn)了二次回路狀態(tài)的在線監(jiān)測。
這些替代了傳統(tǒng)站二次回路的SV/GOOSE鏈路我們將之形象的稱為“虛回路”,而內(nèi)部傳遞的信息我們稱之為“信息流”。那么這些虛回路是如何鏈接的?各個裝置之間又分別傳遞了哪些信息流?本期我們以江蘇某220kV智能站線路間隔為例,對此進行一些簡單的梳理。
首先我們看過程層設(shè)備,現(xiàn)在大部分智能站仍然使用的是常規(guī)互感器?;ジ衅髋c合并單元、智能終端之間通過電纜連接,如下圖所示。
需要注意的是,線路電壓直接接入本間隔合并單元。而I母、II母的電壓都接入兩套母線合并單元,由母線合并單元將并列后的電壓,經(jīng)過級聯(lián)接入間隔合并單元。而I母、II母刀閘位置由智能終端經(jīng)交換機傳遞給合并單元。
在此基礎(chǔ)上,我們添加間隔層設(shè)備。間隔層設(shè)備我們主要關(guān)注三個“主角”:線路保護、線路測控、母線保護。首先我們在上圖基礎(chǔ)上添加線路保護裝置。考慮到保護采樣、跳閘的可靠性和快速性,根據(jù)《智能變電站繼電保護技術(shù)規(guī)范》要求,線路保護應(yīng)采用直采直跳,這是重要的技術(shù)原則。
合并單元與線路保護通過光纖直聯(lián)。合并單元與線路保護間的信息流是單向的。
合并單元→線路保護傳遞:保護電流、同期電壓、切換后的母線電壓。
智能終端與線路保護通過光纖直聯(lián)。
智能終端→線路保護傳遞:開關(guān)位置、閉重信號;
線路保護→智能終端傳遞:保護重合、跳閘命令;
接著我們添加線路測控裝置。測控的采樣、跳閘的可靠性和實時性要求相比保護要低一些,所以可以采用“網(wǎng)采網(wǎng)跳”的方式。所以線路測控與合并單元、智能終端均通過過程層交換機進行網(wǎng)聯(lián)。再通過間隔層交換機與站控層設(shè)備進行通訊。
合并單元1→線路測控傳遞:測量電流、電壓、合并單元1告警信號;
合并單元2→線路測控傳遞:合并單元2告警信號;
智能終端1→線路測控傳遞:開關(guān)、刀閘位置、智能終端1告警信號;
智能終端2→線路測控傳遞:智能終端1告警信號;
線路測控→智能終端1傳遞:開關(guān)、刀閘操作命令、閉鎖信號;
最后我們添加母線保護裝置。通常母線保護也采取“直采直跳”的方式?!吨悄茏冸娬纠^電保護技術(shù)規(guī)范》要求,涉及多間隔的保護(母線保護)宜采用直跳,如確有必要,在滿足可靠性和快速性的要求的情況下可以采用網(wǎng)跳。
因此,母線保護與合并單元、智能終端之間通過光纖直聯(lián)。
合并單元→母線保護傳遞:保護電流、母線電壓。
智能終端→線路保護傳遞:線路I母II母刀閘位置;
線路保護→智能終端傳遞:線路跳閘出口;
和傳統(tǒng)站一樣,母線保護和線路保護之間也存在配合,需要傳遞失靈啟動、遠跳、閉重等開入開出量。
因此,各線路保護裝置通過過程層中心交換機與母線保護裝置進行網(wǎng)聯(lián)。
線路保護→母線保護傳遞:線路失靈啟動;
母線保護→線路保護傳遞:閉重、遠跳;
至此,我們就將一個線路間隔的虛回路信息流圖繪制完成了。我們對照傳統(tǒng)的二次回路可以發(fā)現(xiàn)其本質(zhì)是基本相同的。通過了解虛回路的結(jié)構(gòu)、信息流如何傳遞,我們就可以清楚的分析各種鏈路中斷信號是如何發(fā)出的,對智能站的檢修、消缺工作都有很重要的意義。
上圖為山東容弗的SCD可視化工具,目前,業(yè)界普遍采用此類工具對智能變電站信息流進行查看及檢視。此種工具一般以圖形化的方式展示智能設(shè)備間的互操作關(guān)系,并且輔以差異化比較、配置文件規(guī)范性檢測等功能,對智能站的調(diào)試、檢修、消缺均有一定幫助。