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赵希才,陈建国:2021 年国际大电网会议继电保护与自动化技术动态

 卡布卡让 2021-12-13

摘要:

国际大电网会议组织保护和自动化专业委员会(CIGRE/SC  B5)的研究范围覆盖发电、输电、配电的保护、控制、监测和计量。2020年第48届国际大电网会议,SC B5确定了2个征文优选主题(preferential subject,PS):PS1保护、自动化和控制系统(protection, automation and control system,PACS)中的人为因素;PS2 保护、自动化和控制系统中的通信网络:经验和挑战。电力公司面临着提高电力系统可靠性和保证供电安全性的要求,对PACS中人为失误的容忍度比以往任何时候都要低。应加强员工培训,合理安排一次系统拓扑结构和运行方式,提高保护、自动化和控制系统的标准化程度,保证设备制造水平和施工调试质量,编制标准化作业程序,配备完备的维护测试工具,积极引入智能运维手段,以减少人为失误 并降低其影响。通信网络是保护、自动化和控制系统的一个有机组成部分,应从保护、自动化和控制系统对 安全性、可靠性、速动性等方面的要求出发,考虑冗余、带宽、延时、抖动、同步、安全等因素,系统规划PACS中通信网络的架构。




引文信息

赵希才,陈建国.2021年国际大电网会议继电保护与自动化技术动态[J].供用电,2021,38(12):42-48. 

ZHAO Xicai,CHEN Jianguo.A review of CIGRE 2021 on study committee of protection and automation[J].Distribution & Utilization,2021,38(12):42-48.



0 引言


国际大电网会议组织保护和自动化专业委员会(CIGRE/SC B5)的研究范围覆盖发电、输电、配电的保护、控制、监测和计量。

2020年第48届国际大电网会议,SC B5确定了2个征文优选主题(preferential subject,PS):PS1——保护、自动化和控制系统(protection,automation and control system,PACS)中的人为因素;PS2——保护、自动化和控制系统中的通信网络:经验和挑战。PS1 录用了来自13个国家的17篇论文,PS2录用了来自15 个国家的23篇论文。受疫情影响,原定2020年8月在 巴黎举行的第48届国际大电网会议改为线上进行,当时只进行了论文宣讲。2021年8月召开了CIGRE成立 一百周年庆典网络会议。作为2020年8月会议的继续, 2021年会议所有日程按往常进行,8月24—25日举行 了SC B5专题研讨会,8月26—27日举行了SC B5工作会议。

本文对2次会议的论文和讨论、交流过程中所反映的技术热点问题予以总结,结合中国在该领域的研究与实践提出了一些观点,供大家参考。



1  PACS中的人为因素

1.1 工作流程与组织变革

在世界范围内,电力公司面临着提高电力系统可靠性和保证供电安全性的压力,对PACS中人为失误 造成的严重影响的容忍度比以往任何时候都要低。与此同时,电力公司正在采用新的PACS技术,并将更 多的PACS工作外包出去,这就要求内部PACS工程和资产管理团队在更大的能力范围内提高其专业水平。这些情况使得许多电力公司现有的PACS设计范式、工程流程和组织结构面临挑战。

论文B5-101(美国)扩展了CIGRE技术报告584中讨论的面向对象的PACS标准化方法。文章 认为,应由公司内部PACS领域专家组成专门的标准 化团队,使用IEC 61850系统配置语言开发标准方案。该文讨论了标准化测试程序的重要性。在PACS工程设计、测试和维护活动中,应采用基于角色的访问控制(role-based access control,RBAC)。

论文B5-103(巴西)指出,2014—2018年期间,巴西电力设施强迫停运事故中有14%可归因于二次系统的人为失误。然而,规模缩小之后的PACS团队在整个新技术领域的专业知识有限,这是一个挑战。本文强调跨PACS领域团队的资格鉴定、集成完备的文档、软件工具和工作程序,以解决人为失误和当前资源与技术的挑战。

论文B5-105(巴西)描述了对CEMIG公司内PACS流程的复审,以减少人为失误。它确定需要重建的PACS活动和要求。这些活动被划分为特定资产的“域”及其与定义的边界的接口,这些边界用于开发PACS活动、规范、程序和流程图的新映射。文章建议,在流程的各个阶段,依靠专家小组,改进员工培训、员工激励;在各层面充分测试PACS设备,强化资产管理,运用IEC 61850监视工具。

论文B5-107(比利时)详细描述了在PACS生命周期中,开发、安装、运行和维护阶段出现的人为失误,以及Elia公司具体的应对措施清单。减少人为失误的关键策略包括:简化和通用化;一次系统拓扑的合理化;智能电子设备(intelligent electronic device,IED)合格评定;最小化预防性维护;工程 工具的使用;在配置和整定计算中使用标准规则;出厂验收和现场验收;设计人体工程学;基于角色的认证;培训;交叉检查;测试标准化和自动化。

论文B5-108(意大利)介绍了WG B5.63工作组(保护、自动化和控制系统资产管理)的初步发现,讨论了在数字化时代电力公司在其PACS资产管理中知识管理领域面临的关键挑战,例如缺乏知识和经验、对厂家过度依赖、不得不承担系统集成商角色等,并识别出成功实施PACS资产管理所需的关键因素。该文介绍了WG B5.63工作组针对PACS资产管理人力方面的分析和调查的结果。意大利Terna 公司和巴西Electrosul公司提供了PACS知识管理方面的经验。

论文B5-116(泰国)描述了EGAT公司在PACS 工作中人为失误对其电网的影响和相应的应对措施。PACS工作中的人为失误是通过工程设计、员工培训 和工作程序来解决的。针对PACS硬接线回路,二次 系统测试手段和测试专用隔离端子的标准化使用是一个特点。介绍了3个案例:其一是在维修测试期间由 于不熟悉被测试的保护方案而导致115 kV母线跳闸;其二是在维护线路电抗器保护期间由于未切换测试开关导致500 kV线路跳闸;其三是工作人员使用数字万用表的直流电流挡确认电流互感器(TA)二次回路 没有电流后切断该回路受到非致命的电击。EGAT公 司确定,PACS工作中的许多人为失误可归因于遗忘、误解、缺乏相应知识或没有研究现有图纸。

1.2 人为失误的调查与分类

预防人为失误的基本方法是对这些失误及其背景进行调查和分类,以确定根本原因,并确定如何防止其再次发生。

论文B5-106(巴西)提出了一种基于经验的结构化方法,用于处理CHESF电力公司PACS调试和维护活动中的人为失误,重点强调人为失误分类和上报、失误归因和预防措施或应对措施的必要性。该文给出了防止人为失误再次发生所要考虑的关键问题完整清单,并列举了一些实例。

论文B5-111(澳大利亚)介绍了TasNetworks 公司和ElectraNet公司在PACS工作中常见的人为失误以及相关解决方案。针对PACS全生命周期中的工程设计、设备订货、验收测试、带载试验等阶段,提出了切实可行的控制措施以减少人为误差。提出了一个系统跟踪人为失误潜在模式的过程,包括利用PACS 事件鱼骨图作为有效工具来正确评估每个事件,确定和解决根本原因,以消除或减少其发生。

论文B5-115(中国)采用决策树方法分析了国家电网有限公司华北分部2009—2018年现场继电保护缺陷数据的特征。该方法用于确定不同供应商的不同保护装置的缺陷率特性,可识别不同保护装置的常见缺陷和薄弱环节,提高运维工作效率。

1.3 PACS新技术的应用

IEC 61850消除了传统PACS设计、功能和物理上的许多限制,并提供了一种完全不同的方式来实现现有的PACS功能或改进的PACS功能。

论文B5-112(西班牙)关注了与完全实现IEC 61850相适应的测试程序,以及实现这一目标所需的 组织变革和测试方法变化。论文介绍了IEC   61850系统测试程序的3个例子,即西班牙400 kV电抗器间隔、挪威300 kV线路间隔、阿塞拜疆4座110 kV变电站。需要由受到影响的电力公司各部门技术领域组成多专业团队共同开发测试过程,并且在实验室和试点项目中验证和完善解决方案。

论文B5-109(英国)确定了与传统分布式母线保护方案相比,基于IEC 61850过程层总线的分布式母线保护方案的优点。必要时,可以直接利用基于过程层总线的母线保护方案取代传统方案,对传统硬接线变电站和数字化变电站实施改造,同时保留现有的间隔级接线、二次信号注入测试设施和测试程序。在基于过程层总线的方案中,使用IEC   61850采样值和GOOSE的通用独立合并单元(merging unit,MU) 及通信协议替换传统方案的私有间隔单元与私有通信协议,使用冗余通信方式[并行冗余协议(parallel redundancy  protocol,PRP),或者高可用无缝冗余(high availability seamless redundancy,HSR)]和双重化母线保护装置,采用IEC 61850测试模式和采样值模拟进行测试,更容易排除故障,减少失误。消除间隔级设备的私有性质,从而更容易安装,更好地实现生命周期管理,更容易在未来扩建。

论文B5-114(西班牙)描述了用于西班牙大陆和巴利阿里群岛之间高压常规直流双极联络线的自动化控制方案。此前,运行人员基于经验估算短路容量来控制该线路的运行模式,并负责在运行模式改变后采取相应的紧急控制以纠正偏差和稳定运行。现在,采用来自岛屿交流系统各个点的同步相量测量装置数据来自动估计短路容量,以确定高压直流线路的最佳运行模式,并通知运行人员可能需要的预防或纠正措施。

论文B5-117(瑞士)描述了全数字化变电站解决方案能够提供的针对人为失误的应对措施。将传统离散元件的数量和IED的数量降到最小,是数字化变电站能够简化设计、施工、测试和维护的关键。在数字化变电站自动化系统中,反映数据流及其交换的有效文档记录以及解释和表示它们的工具是必不可少的。对此类方案的大量测试可以在工厂进行,因为它们在很大程度上不依赖于接线,从而减少了现场验收测试的工作量。

1.4  减少人为失误的通用工具

论文B5-102(巴西)提出,从故障定位和某些保护功能中取消定值,是防止人为失误的有效方法。在巴西,高达52%的保护不正确动作归因于整定计算或整定操作时的人为失误。对于不同的保护功能和故障定位功能,需要考虑不同整定错误对其性能的影响。建议对继电保护平台进行优化,特别是在不能减少参数数量的情况下;在可能的情况下应采用自适应或免整定方案。

论文B5-104(巴西)提出了一种领域特定语言(domain-specific language,DSL),该语言使用正式的语法和精确的语义,用于非专业技术人员交流或未来编写电力系统PACS解决方案功能需求规范。这能减少误解,使得数字化变电站自动化系统具有更高的可靠性、稳健性、效率和效力,能防止人为失误。论文B5-110(奥地利)针对电力系统自动化和控制系统,提出了一种基于模型的自动化设计和验证支持框架,并开发出了原理验证原型。该框架依照以正规领域特定语言(DSL)编写的用户规范,自动生成和部署智能电网应用程序的目标代码和配置。该框架包括自动测试和验证,以提高质量并减少过程中潜在的人为失误。

论文B5-113(西班牙)展示了如何在PACS生命周期的所有阶段使用数字孪生技术,包括设计和工程、定值校核、认证、培训、故障分析和技术支持。利用制造商专有的PACS数字孪生工具,可以创建一个或一组IED的虚拟副本。内置的静态和动态测试设施允许运用数字孪生技术对特定的用户定义应用程序进行配置、设置和测试,而不需要应用工程师接触实际的IED或测试设备,或是进入变电站或测试实验室。该文介绍了Red Eléctrica de España公司一个间隔保护方案的应用。虚拟孪生技术的使用,将有助于更快、更有效地开发和验证标准PACS解决方案,降低运营成本,使故障调查更快,技术支持更快、更有效,并减少不同部门之间的依赖程度。

1.5 中国的经验和探索

早在2002年,当时的国家电力公司在《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》中就明确要求:各级领导应重视继电保护队伍建设,加强继电保护人员专业技能和职业素质培训,建立培训制度,保持继电保护队伍相对稳定,并不断培养新生力量;进一步规范继电保护专业人员在各个工作环节上的行为,及时编制、修订继电保护运行规程和典型操作票,在检修工作中必须严格执行各项规章制度及反事故措施和安全技术措施;通过有秩序的工作和严格的技术监督,杜绝继电保护人员因人为责任造成的“误碰、误整定、误接线”事故。时至今日,这些措施仍然有效。组织方面,各项标准、制度齐全,过程规范,涵盖全流程;基建管理、运维管理、专业管理界面清晰、分工明确。设备方面,标准完备,产品平台化、标准化程度高,定值个数少,方便易用;检测手段齐全,质量有保证。

近年来,我国在变电站智能运维方面进行了有益的探索,减轻了现场人员的工作压力和负担,减少了人为失误的发生。基于数字化变电站二次设备全景信息采集分析技术和符合IEC 61850标准的二次光纤回路建模及虚实回路自动映射方法,实现了智能变电站二次回路全面可视化展示、状态诊断及故障点准确定位,提高了数字化变电站二次回路运行维护水平。基于智能变电站二次设备状态迁移原理及安全措施专家知识库,实现了免组态、图形化的二次设备安全措施自动成票及智能诊断功能,为智能变电站运维人员提供了一种适用于不同运行方式的二次设备安全措施辅助校核方法,为运维人员监视安全措施执行过程以及“一键式”安全措施操作提供了图形技术支持,提高了智能变电站二次安全措施执行效率和正确性。



2  PACS中的通信网络:经验和挑战


2.1 新兴技术

应积极采用新的通信技术,加强通信基础设施, 发展PACS,提高PACS效率,以满足行业不断变化的需求。本次会议论文着眼于软件定义网络(software defined network,SDN)和5G网络2项新技术展开讨论。

论文B5-201(美国)提出了软件定义网络在过程层总线网络交换机管理以及网络安全防护补强方面的技术优势。使用基于商业模型的系统设计(mod- el-based systems engineering,MBSE)工具和示例, 论文给出了过程层总线运行配置的MBSE描述,以及 在模型开发过程中给分析人员带来的相关好处。白盒解决方案消除了厂商锁定。

论文B5-219(英国)给出了以SDN实现数字PACS用安全、敏捷的IEC 61850通信网络的实验室评估。对使用了采样值和GOOSE通信服务的保护控制 自动化功能进行功能测试和性能测试,以研究通过SDN实现OpenFlow协议和过程层总线安全连接的问 题。使用实时数据网络模拟器模拟SDN,验证了动态和可编程路由重定向策略实现网络冗余的可行性。结果表明,基于SDN的过程层总线可以达到与传统星型过程层总线相似的性能,并对OpenFlow流表中未定 义的数据包予以丢弃或阻塞以提高网络安全性。

论文B5-215(中国)总结了中国南方电网有限责任公司在PACS中使用5G通信的经验。为满足远方保护在动作速度、可靠性和通信延时上的严苛要求,设计了一款多功能、多接口5G网关,利用5G切 片实现了多端数字电流差动保护功能。现场试验验证了该方案的有效性。5G切片通信网络可以满足此类PACS应用的需求,是未来分布式智能电网应用发展的理想舞台。5G通信适用于对继电保护快速性、选择性有较高要求,但缺少光纤通信基础设施,空间上多点布局而相对集中、视野开阔的场所。

2.2 网络设计与优化

人们普遍认为,采用优化和高效的通信网络,标准化的设计方法,可显著改善PACS的效率和性能。随着数字化变电站,特别是过程层总线被普遍接受, 业界对优化PACS整体通信网络体系结构、配置工具 和测试都有相当大的兴趣。论文聚焦于通信网络冗余、带宽、网络性能、服务质量、测试和监视等。

论文B5-202(巴西)研究了过程层总线中数据传输的限制,特别是MU所占用的带宽。作者提出了一个公式来确定网络所能容许的最大MU个数和所消耗的带宽。通过3个测试场景,检验虚拟局域网(virtual local area network,VLAN)、网络速度和延迟的影响。结果表明,仅根据带宽来确定MU的个数会导致错误的结果。

论文B5-204(巴西)高度概括了数字化变电站通信网络设计的关键,如设备和拓扑定义、带宽、流量隔离、使用适当的消息优先级满足延迟需求、冗余协议、时间同步、网络安全、VLAN和组播过滤, 从而确定网络关键参数。基于一个案例研究,论文指出了在工厂验收试验(factory acceptance test,FAT) 之前完成所有配置和在FAT期间尽可能复制现场条件 的重要性。论文还强调了完全冗余架构的好处,即可以在不中断服务的情况下进行测试。

论文B5-214(澳大利亚)探讨了当保护方案依赖局域网进行数据采集和发出控制命令时,如何达到与传统PACS相同的可靠性和稳定性。与传统PACS 相比,数字PACS的功能更多、复杂程度更高,韧性 与冗余同样重要。要选择合适的局域网架构和流量控制机制,它们对高实时性GOOSE消息影响较大。该 文提出了一个结合快速生成树协议(rapid    spanning tree   protocol,RSTP)和并行冗余协议的“高韧性” 架构,作为PACS的最佳解决方案,以满足澳大利亚“足够冗余”的要求。

论文B5-220(印度)介绍了站控层和过程层总线上潜在网络负载和数据传输速率的各种计算方法, 讨论了站控层总线和过程层总线的设计实践,包括对不同电压等级的网络单独分段。探讨了VLAN的使用 及其挑战,包括交换机配置开销以及设计和扩展的复杂性。分析了分别通过网络分段和MAC过滤进行流量控制的好处。建立了针对3个电压等级、22个间隔 的试验系统,试验系统由74个IED、56个独立MU和 54个智能终端组成。试验结果表明,所有消息在设计的系统基础设施上可以按要求传递。

论文B5-221(智利)介绍了Transelec公司开发和实现的一个数字化变电站测试实验室。测试系统包括过程层总线和站控层总线,设备来自几个不同的供应商。在IEEE 802.1D服务质量(quality of service, QoS)中定义的VLAN分段、冗余、带宽和Q-tag,使 得网络交换机能够将消息按8个流量分类进行优先级 排序。论文中的试验说明了QoS如何确保无论过程层 总线中发生任何异常都能保护关键信息的传送不受影响。

2.3  现场试点和经验总结

采用站控层总线是很常见的做法,有些系统已经运行超过10年了。过程层总线也已经是一种成熟的技术,可以大规模应用。关注点包括:采用标准化方案以提高效率和降低成本,稳定的工程设计过程,优化的架构,网络安全,监视,测试和资产管理。

论文B5-203(巴西)研究了全数字化PACS规 范和未来要求。在过去的13年里,Electrobras CGT Eletrosul公司在PACS站控层总线采用了IEC   61850, 主要使用MMS和GOOSE,现在是巴西各输电公司的 标准模式。

论文B5-206(挪威)评估了冗余协议的可选项,即PRP、HSR和其他可选网络架构的过程层总线。文章给出了2个建议:基于PRP,或者采用完全 独立的两个网络。

论文B5-207(挪威)是WG B5.69工作组(在PACS中应用过程层总线的经验和建议)的成果之一。论文总结了5个基于IEC 61850过程层总线的PACS试点项目的初步应用结果:2个全面应用项目(澳大利亚Trans Grid Avon项目、法国RTE“Postes Intel- ligents”项目)和3个开环演示项目(英国SP Energy Networks项目、挪威Statnett数字化变电站研发项目、英国National Grid VSATT项目)。结论是:过程层总线技术已经成熟和准备就绪,供应商在确保互操作性方面发挥着重要作用。最后,论文展望了技术发展趋势,如全站集中式PACS。

论文B5-208(英国)介绍了英国第一个基于IEC 61850的多供应商数字化变电站和自动化系统现场演示项目——未来智能输电网变电站。基于现场测试和非现场测试的经验和测试结果,重点介绍了各种通信和冗余架构的设计、测试、运行和维护。论文特别强调,数字化变电站安全可靠运行需要强大的通信网络。

论文B5-216(法国)介绍了RTE的R#SPACE 项目。该项目旨在开发基于IEC 61850的PACS,以解决资产管理带来的技术制约,优化电网运行和维护,这意味着扩大信息技术和通信网络的使用。论文讨论了通信架构的选择和选择背后的理由,即简单性、可维护性和可裁剪性,以适应法国电网的新规定,如: 高压设备、监控设备和传感器的数字接口,远程维护能力和功能集成优化。基于IEC   61850,选择了能满足速度、同步、选择性、冗余、高精度时间同步协议(precision time protocol,PTP)信号分发和虚拟化要求的网络体系结构,并进行了验证。

论文B5-217(韩国)分享了韩国电力公司实施154 kV变电站的经验。重点介绍了提高系统可靠性和监控能力的关键特性:与现有设备的通信兼容性, 与传统一次设备的接口,站控层总线网络的监测/诊断。通过应用具有设备冗余和网络冗余的信息连接设备、本地信息处理设备和信息监测诊断设备,达到了提高系统可靠性和准确分析网络的目标。

论文B5-218(印度)强调了通信网络结构及其设计的重要性。详细介绍了2个案例(1个新建站, 1个改造站),考虑了冗余、网络规模、带宽、配置、时间同步和中继能力等。介绍了使用IEC 61850 2.0版定义的LGOS逻辑节点给设计审查和测试带来的好处。应在系统配置描述(system configuration description, SCD)文件中包含主接线信息,以允许第三方工具提 供有意义的系统视图。在大通信负荷下进行带宽测试是必要的。

2.4 测试与监视

PACS的测试、调试和监视是一个持续创新的领 域,也是实现可靠、高效和经济的真正全面数字化变电站的关键领域。测试标准和相关的测试设施正在继续发展,并证明其在PACS系统测试时具有的积极影 响。随着网络规模的扩大,变电站正常通信业务和测试通信业务的混合带来了新的挑战,其中许多问题可以通过在设计阶段考虑测试系统组件和连接来解决。监视和诊断在提高PACS的性能、安全性和可靠性方 面发挥着关键作用。

论文B5-205(美国)强调了测试给数字化变电站通信带来的挑战,讨论了基于IEC 61850的数字化变电站通信网络的设计要求,解释了测试通信接口的要求,以及测试设备作为特定的合并单元模拟器模拟采样值码流。在对运行中的数字化变电站进行维护时,使用试验设备会对运行设备产生影响。测试系统应包含在设计过程中。

论文B5-211(意大利)强调,通信服务和通信设施是PACS的关键支柱。采用数据隔离解决方案以平衡集成需求,并从大带宽通信网络中获益。讨论了一种基于机器学习的通信异常检测系统,旨在提高系统对于未知威胁的防护能力。

论文B5-213(俄罗斯)介绍了提高IEC 61850 系统通信安全性和可靠性的经验,使用检测和诊断系统来支持PACS的设计、调试和维护。介绍了一款网络监视设备-实时查看盒(live  view  box,LVB)。为说明该监测和诊断系统的应用,还描述了IEC 61850 PACS的设计过程和开发步骤。在俄罗斯的一个抽水蓄能电站,使用IEC 61850 PACS,提高了运行质量。

2.5  保护系统通信

传统上,保护系统采用通信手段以提高性能,并且经常交换有限的数据。电网的格局正在演变,接入更多的可再生能源,更接近稳定边界来运行系统,并努力获得一个更有韧性的系统。因此,需采用更为复杂的保护和稳定控制系统,这些保护需要交换更多数据。要采用最有效和最经济的通信基础设施,以免影响保护性能。为了提高灵活性、优化通信流量和运营成本,人们开始从传统通信网络转向基于分组的通信系统,并采用新的通信网络架构。

论文B5-209(日本)解释了接入电网的可再生能源增加如何对稳定控制系统产生重大影响。为了跟上这种变化,并确保稳定控制系统仍然适用,需要在网络上交换越来越多的数据。这反过来又需要更复杂的通信基础设施,阻碍了稳定控制系统的开发。为此,提出了一种新的高级通信单元PDH-R,用于环形拓扑网络。对采用PDH-R的环形拓扑网络的特点进行了描述,并介绍了将其应用于最新的广域稳定控制系统,即集成稳定控制系统(integrated stability control system,ISC)的经验。

论文B5-210(日本)介绍,可再生能源的增长导致了日本输电线路和变压器过载情况的增加。由于未必能及时扩建,通常采用过载保护继电器系统(overload protection relay system,OLR)来应对。随着分布式发电的不断增加,传统的OLR已不能满足电力系统的需求。介绍了一种基于IEC 61850点对多点通信和GOOSE的OLR,讨论了该系统相对于传统OLR的优点。

论文B5-222(葡萄牙)报道了葡萄牙输电网运营商REN及其相关研究中心基于IP/MPLS网络(而不是标准SDH网络)实现线路保护的经验。利用专门搭建的测试平台,评估了多个供应商设备的性能,特别关注延迟、抖动、收发不对称和误码率等指标。结果表明,利用分组网络实现线路保护是可行的。

论文B5-223(瑞士)[1]介绍了在Transo公司高压电网试验项目中,如何使用IEC 61850 GOOSE和采样值报文在变电站之间交换线路保护用的信号。该项目还采用了电子式互感器和独立合并单元。参照IEEE C37.94,给出了几个测试案例来评估故障条件下的保护性能。该项目已成功通过工厂验收测试,将在未来几个月投入运行。

在过去几十年里,PACS通信网络的影响、被依赖程度和重要程度呈指数级增长:历史上,它被用于基本控制、监测和提高保护的性能;在今天,它构成了许多PACS的支柱,实现了许多几年前在技术上还不可行的应用。通信技术的增强和IEC 61850标准的引入加速了这一进程。通信网络不能再被视为一个独立的实体,而应被看作PACS的有机组成部分。



3  结语

新型电力系统呈现高比例可再生能源接入与高比例电力电子设备应用的特征,不确定性增加,面临保证供电可靠性的压力。同时,保护、自动化和控制系统日趋复杂,设备种类及数量繁多,专业人员投入不足,专业管理难度越来越大,检修时间窗越来越短, 对人为失误的容忍度比以往任何时候都要低。需要从加强员工培训,合理安排一次系统拓扑结构和运行方式,提高保护、自动化和控制系统的标准化程度,保证设备制造水平和施工调试质量,编制标准化作业程序,配备完备的维护测试工具,积极引入智能运维手段等方面减少人为失误出现的可能性并降低其影响。应及时总结经验教训,防止相同的事故重复发生。

通信网络已成为保护、自动化和控制系统的有机组成部分。应从保护、自动化和控制系统对安全性、可靠性、速动性等方面的要求出发,考虑冗余、带宽、延时、抖动、同步、安全等因素,系统规划PACS中通信网络的架构,积极稳妥地采用新技术, 以更快的速度、安全地交换更多的数据。 




作者简介

赵希才,男,硕士,研究员级高级工程师,研究方向为继电保护与变电站自动化。

陈建国,男,学士,工程师,主要研究方向为智能化变电站及继电保护调试维护。






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