配电线路全线速切继电保护技术

第29卷第4期2009年4月电 力 自 动 化 设 备ElectricPowerAutomationEquipmentVol.29No.4

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Apr.2009

配电线路全线速切继电保护技术

丛 伟,潘贞存,郑 罡,段 昊,施啸寒

(山东大学电气工程学院,山东济南250061)

摘要:针对配电系统采用的分段式过流保护存在速段保护范围小、整定配合复杂等问题,研究并提出了一种配电线路全线速切保护系统。该系统基于纵联比较的保护原理,结合配电系统的保护配置特点,借助通信手段完成上下游保护之间的信息交换,为配电线路提供全线速动保护功能。依据所获取保护信息类型的不同和对信息利用方式的不同,提出了基于过流元件的闭锁式速切保护系统和基于低电流、低电压元件的允许式速切保护系统,研究了2种速切保护系统的逻辑构成和工作方式,并从快速性、安全可靠性、方案实现的难易程度等方面分析各自的特点。对速切保护所采用的通信方式进行了分析研究,对利用中间继电器、数传电台和光纤3种通信方式进行保护信息交换的延时进行了实验室测试。采用数传电台通信方式的闭锁式速切保护已经投入现场试运行,目前运行效果良好。

关键词:配电系统;速切保护;纵联比较;通信;分段式中图分类号:TM773文献标识码:A文章编号:1006-6047(2009)04-0091-05

查找故障困难、恢复送电慢等问题;

f.配电线路的供电方式不再唯一,相应的继电保护整定配合非常繁杂,有时甚至会出现无法按规程整定、配合的现象;

g.供电半径的缩小会使得某些情况下过流I段没有保护范围,故障只能延时切除。

可以看出,不能对保护区内故障进行无时限切除是造成上述问题的主要原因。而过流速断保护从原理上决定了它无法对被保护线路提供全线速切保护功能。因此要想解决上述问题,只有研究并采用新的保护方案。本文提出配电系统全线速切继电保护方案,将已经成熟的、广泛应用于输电系统的纵联保护原理应用到配电系统中,为配电线路提供全线无时限速动保护功能。

0 引言

目前,在中低压配电系统中,一般仍然普遍采用分段式过电流保护,以及带电压闭锁或功率方向的过流保护。其中,过流速段(Ñ段)只能保护线路全长的一小部分,无法做到区内故障全线速动。Ñ段保护范围以外的区内故障只能由带一定动作延时的过流Ò段甚至Ó段来切除。在用户负荷不重要、对供电可靠性和电能质量要求不高的配电系统中,这样的保护配置能够满足系统运行要求,且不需要太大投资。但随着用电负荷的快速增长、用户对供电可靠性和电能质量要求的不断提高、配电系统改造等客观条件的变化,这种保护配置方式已经越来越难以适应配电系统发展的需要,暴露出来的弊端也越

[1-4]

来越多,主要表现为以下几点:

a.配电系统线路的短路容量越来越大,故障延时切除对相关设备的损害加大,会造成电气设备变形、烧毁等问题;

b.故障的延时切除可能导致同一母线出现大量的甩负荷现象,严重时可能带来电压稳定问题;

c.故障切除时间越长,对应的母线电压跌落的持续时间也越长,会导致电压敏感用电设备的毁坏和产品报废;

d.故障点游离时间的延长,可能会使本属于瞬时性故障情况发展成永久性故障,降低重合闸成功率,对供电可靠性不利;

e.故障点不能快速准确隔离,造成停电面积大、

收稿日期:2008-08-20;修回日期:2008-12-04

基金项目:山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(2007BS

01007)1 配电系统速切保护原理

增加配电系统速断保护的动作范围,改善配电系统继电保护的性能,主要有2条途径[5-9]:一条途径是仅检测一点的信息,通过复杂的算法和判据来提高保护性能,如自适应保护、无通道保护等;另一途径是通过交换多端的信息来提高保护性能。本文所研究的配电线路全线速切保护原理属于后者。

继电保护的理论和实践已经证明,基于信息交换和比较的纵联式保护,具有十分完善的继电保护性能。这种保护已在高压、超高压的输变电系统应用多年,效果良好[10-12]。在理论上,纵联保护的原理和技术完全可以应用于配电系统,实现配电网络的快速保护。但受成本、投资和维护等多方面的,且考虑到配电系统继电保护在快速性和可靠性的要求不如在高压、超高压系统中严格,所以应根据配网系统的特点,构建适用于配电线路的纵联保护系统。 92

电 力 自 动 化 设 备第29卷

在输电系统纵联比较式保护中,纵联信息的利用主要有闭锁式和允许式2种方式。从信息交换和利用的角度而言,闭锁式保护交换的是外部故障信息,只要被保护设备任何一侧的保护感受为外部故障,就说明是外部故障,并向对侧保护发出闭锁信号,使各侧保护都不动作;而当被保护设备各侧的保护都感受不到外部故障时,说明发生了内部故障,互不发闭锁信号,各侧(主要指有电源的侧)保护都能快速跳闸。

允许式保护传送的是/非本侧区外故障0的信息,若各侧保护都感受到/非本侧区外故障0,则表明是区内故障,互发允许信号,各侧保护都能快速跳闸;而任何一侧感受到/本侧区外0故障时,就表明是区外故障,不会向其他侧保护发允许信号,各侧保护都不会误动。

在配电系统中构建配电线路全线速切保护,既可采用闭锁式,也可采用允许式的保护原理,二者都能够对配电线路保护区内的任意一点故障做到无时限切除。

2 闭锁式速切保护方案

在输电系统中一般采用距离元件或方向元件作为故障判断元件。在配电系统中,一般只配备分段式过流保护,因此可以基于过流元件的动作情况研究如何对保护区内和区外的故障进行判断区分。

一个典型的配电系统结构如图1所示(图中A~G为器件名称),用来说明配电线路闭锁式速切保护方案的构成。

因此B不会向A处的保护发闭锁信息,A处的保护在经过必要的确保可靠性的延时后跳开A,同时联跳B,将故障隔离;若故障发生在BC之间的F2点,此时A、B2处的过流元件都会探测到过电流,B会向其上游的A发出闭锁信息,并通过与下游C处的保护交换信息,确定故障点位于BC之间,跳开开关B、C隔离故障。

b.如果B、C是负荷开关,无法切断故障电流,只能依靠断路器A切断故障电流,但却可以通过上述的判断逻辑快速完成故障定位和隔离。设故障发生在BC之间的F2点,A处的保护会瞬时动作跳闸切断故障电流,并通过与B处的过流元件交换信息确定故障不在AB之间;而B处的过流元件与下游C处的过流元件通过信息交互能够确定故障点位于BC之间,因此在A跳开后可以接着跳开B、C隔离故障,然后B和C分别与上游和下游开关处的FTU通信,合上相应的开关,恢复对非故障区段的供电。

如果变电站M退出运行,手拉手开关D闭合,AC段改由变电站N供电。此时各保护之间的配合关系发生了变化,此前的下游开关变为上游开关,通信对象也要相应改变。因此在配电系统中,通信的对象会有多个,通信更加灵活。但一般而言,每个开关处的保护只需与相邻的上游和下游的保护通信就能完成速切保护和故障隔离功能,因此对于特定结构的网络,通信的对象也是确定的。只不过随着供电电源的不同,上下游的关系不同而已。这可以借助主站对网络结构进行辨识并制定通信策略,也可以由各保护装置就地辨识潮流方向,根据供电电源的不同调整通信策略。

以A处的保护为例,基于过流元件的闭锁式全线速切保护动作逻辑示意图如图2所示。A处的保护在判断过流后不能立即参与逻辑的比较,需要有一个延时t,用来等待可靠收到下游的闭锁信号,以防止保护误动作。对于闭锁式保护而言,通道是否正常工作十分重要。因此要有可靠完善的通道监视手段,一旦发现通道故障,立即闭锁保护。

图1典型配电系统结构示意图

Fig.1Sketchdiagramoftypicaldistributionsystem

A、G表示位于变电站的馈出线断路器,D为手拉手开关,系统正常运行时,手拉手开关D断开,此时的配电系统为传统的单电源网络。B、C、E、F为配电线路的分段开关,它们可能是负荷开关,也可能是断路器。下面以断路器A处的保护为例说明闭锁式速切保护的构成原理。

a.设分段开关B和C为能够切断故障电流的断路器,且配有能够检测电流、电压的馈线终端(FTU)或保护装置。当AB之间的F1点发生故障时,A处的过流元件会检测到过电流,而其下游B处的过流元件不会动作,能够确定故障位于AB之间,

图2基于过流元件的闭锁式速切保护动作逻辑图Fig.2Operationallogicoflockingfastprotection

basedonover-currentelement

下面介绍对闭锁式全线速切保护方案的评价。

a.从保护动作的快速性方面看,闭锁式速切保护为了防止误动作,必须设置一个延时等待下游闭锁信号的可靠到来,该延时的长短主要取决于通道的 第4期丛 伟,等:配电线路全线速切继电保护技术 93

类型和性能。一般情况下通道的延迟应该控制在50ms左右。

b.从保护动作的安全性和可靠性方面看,如果发生了区外故障,闭锁信号的丢失有可能造成速切保护的误动作;但是虚假的闭锁信号一般不会造成保护拒动。因此一定要确保发生区外故障时闭锁信号能够可靠传送到可能发生误动作的保护中。

c.从实现的方案方面看,基于现有的分段过流保护构建闭锁式速切保护比较易于实现。过流元件可以采用传统过流保护中的任何一段,只需要根据不同要求对动作延时进行重新设定,此外还需要增加通信通道及相应的通道监视措施。

基于过流元件的闭锁式速切保护已经在山东省东营供电公司的一条10kV配电线路上试运行,效果良好。

3 允许式速切保护方案

在允许式的速切保护方案中,除了过流元件外,还需要配备低电压、低电流元件来配合区分区内和区外故障。仍以图1所示的系统结构为例,此时各开关处的保护除了能够检测过电流,还应配置能够反映电压降低、电流减小的元件。

仍以A处的保护为例。设故障发生在AB之间的F1点,此时A处的保护会感受到过电流,B处的保护感受到所在点电压降低、同时电流也减小,这样B会向A发允许信号,加速其动作切除故障。

假设故障发生在BC之间的F2点,此时B处的保护也会感受到过电流,因此不会加速A处的保护动作。C处的保护则会感受到电压下降、同时电流减小,因此C会加速B处的保护动作切除故障。此后,可以结合网络拓扑结构和保护的判断结果,完成故障隔离和对非故障区段的恢复供电。

由此可以看出,允许信号是一种加速保护动作的信号,该信号允许相关保护无时限动作。以A处为例的允许式速切保护动作逻辑如图3所示。

a.从保护动作的快速性方面看,逻辑中没有人为的延时,故障切除的延时主要取决于允许信号的传送时间,动作快速性好。

b.从保护动作的安全性和可靠性方面看,如果发生区内故障但没有及时收到允许信号或根本没有收到允许信号,会造成速切保护缓动甚至拒动,但此时依靠后备保护仍能够切除故障,不会造成很严重的后果;正常运行情况下如果产生虚假的允许信号一般也不会造成速切保护误动作,因此允许式速切保护具有较高的安全性和可靠性。

c.从方案实现方面看,允许式速切保护方案中不仅要具备检测过流的保护元件,还要有能够反映低电压、小电流的保护元件,保护配置稍显复杂。

d.通信通道故障不会对允许式速切保护产生严重影响。如果通道故障,内部故障时速切保护无法动作,可依靠其他保护装置或后备保护切除故障,最多带来一定的故障切除延时。

理论分析和运行经验都表明,闭锁式和允许式速切保护各有优缺点。闭锁式速切保护需要传输外部故障的信息,若外部故障时闭锁信息不能及时传到对侧,则有可能导致对侧保护误动作;允许式速切保护需要传输/非外部故障0的信息,在非外部故障的情况下,若不能将允许信息传送到对侧,则可能导致对侧保护缓动或拒动。考虑到因信号不能正常传输而导致的纵联保护拒动问题可以由传统的阶段式保护来补救,且允许式速切保护灵敏度配合方便,动作速度快,所以应优先考虑。

需要指出的是,配电线路全线速切保护只能提供主保护作用,无法为相邻线路提供后备保护作用,因此必须与常规后备保护协同工作。

4 速切保护通信通道

通信通道是实现配电线路速切保护功能的关键,无论是闭锁信号,还是允许信号,都需要借助通信系统快速、可靠的传送。与输电系统相比,配电系统的通信手段不够完善,也不可能大规模投资重新建设通信系统,因此只能根据配电系统的特点和现场条件,选择适当的通信方式[13-15]。4.1 专用或复用光纤信道

在有条件的配电系统中应优先采用专用或复用的光纤通道传送速切保护所需要的信息,这样可以充分保证信息传送的快速性和可靠性。4.2 导引线

如果通信距离较短(一般为几百米),例如短的并网线或发电厂内部的短线路,可以考虑采用导引线传送信息。这种方式成本非常低,系统构成也较简单,可以直接将下游保护的动作信息以开关状态的形式传送给上游保护,信息传送的快速性能够得到充分保证。但导引线易受干扰,因此为了增加通信的可靠性,可以考虑采用屏蔽效果较好的导线,同图3允许式速切保护动作逻辑图

Fig.3Operationallogicofpermittingfastprotection

在允许式速切保护方案中,需要对下游的电压高低进行监视,目的是防止下游馈线空载运行时可能导致速切保护误动作。

下面是对允许式全线速切保护方案的评价。 94

电 力 自 动 化 设 备第29卷

时辅以滤波器、避雷器等抗干扰措施。4.3 电力线载波

在已经装设载波通信的配电系统中可以采用复用载波通道的方式传送相关信息,实现方式与输电系统中的载波通信类似。4.4 数传电台

在不具备完善通信设施的变电站中可以考虑采用无线数传电台的方式进行通信。该方法的优点是工程量很小,可以在很短的时间内建立通信系统,且施工无需停电。但前提是通信视野必须开阔,无高大建筑或山体阻挡,对通信环境要求也较高,强大的电磁干扰或临近无线通信干扰都会使数传电台工作不可靠。此外,数传电台通信首先要建立连接,这会产生一定的通道延时,在工程实际中要充分考虑这

[16]

个延时带来的影响,尤其是闭锁式速切保护。4.5 移动通信

移动通信近几年来发展迅速,所提供的业务类型也比较丰富,因此借助移动通信网络完成通信任务也是可用途径之一。但由于移动通信属于公共通信的特点,因此用于电力系统中快速性和可靠性都是比较大的问题,且移动通信也面临着干扰、信号等无线通信所共有的不利问题。但是从另一个方面看,配电线路保护的位置相对固定,通信途径也就相对固定,可以利用这个特点,从技术层面上简化连接建立的过程,达到减小通信延时的目的。

5 基于不同通信系统的闭锁式速切保护方案动作延时测试

本文通过实验室测试的方法,对基于导引线、数传电台和光纤3种通信系统的闭锁式速切保护延时进行了测试,重点是对闭锁信号的传输延迟进行测试。其中保护单元采用传统的分段式过流保护,测试采用北京博电PW30保护测试仪完成。5.1 导引线方案

在该方案中,采用中间继电器构成速切保护的相关逻辑,导引线所传输的信息包括过流保护单元的动作信息和中间继电器的节点状态信息。测试结果如图4所示。

右上方所示。为了便于观察,这里只给出了故障相的电流波形,隐去了非故障相的电流波形。图4右下方表示的是各开关量动作情况,需要说明的是,数字量通道只是记录各开关量的动作情况,并没有完全反映出图2所示的逻辑关系。A通道表示上游过流保护对故障的判断结果,粗实线表示过流保护元件有输出。由于采用的是全波傅里叶算法,因此从故障发生到保护的相关继电器吸合的时间大约为32ms。B通道表示的是下游故障线路所对应的过流保护对故障判断的结果。可以看出这个时间与上游保护的故障判断时间基本一样,细微的故障判断延时差别可以认为是由保护装置随机动作时间带来的。通道C记录的是闭锁信号,粗实线表示无闭锁信号,细实线表示有闭锁信号。可以看出从下游过流保护做出故障判断到产生闭锁信号,所需时间为23ms,这个延时主要是中间继电器的固有动作时间。从故障发生时刻到产生闭锁信号大约需55ms,因此图2方案中的延时t取60ms比较恰当。5.2 数传电台方案

该方案中,采用的是WDS型工业级数传电台,保护动作信息的传输和对通道的监视都是利用电台的数字通信功能实现。由于数传电台对外仅提供RS-232接口,因此需要开发接口模块完成保护单元与数传电台之间的连接。

实验方案与5.1节相同,模拟的是下游线路发生B相接地故障,这里主要关心闭锁信号在数传电台通道中传输所需要的延时,实验测得的结果如图5所示。

图5基于数传电台方案的闭锁信号传输延迟Fig.5Transmissiontimedelayofblocking

signalbasedondigitalradioscheme

图4基于导引线方案的闭锁信号传输延迟Fig.4Transmissiontimedelayofblocking

signalbasedonpilotwirescheme

在测试方案中模拟的是下游线路发生单相(A相)接地故障。A相故障前后的电流波形如图4的

可以看出,在由数传电台构成的通信方案中,闭锁信号的传输延迟约为35ms,略大于导引线方案所产生的延时。延时主要来自数传电台自身建立链接所需要的时间,该延时也能够满足速切保护的要求。5.3 光纤通信方案

随着配网自动化系统的发展,光纤通信在配网系统中被越来越广泛的采用。在FTU处配置光端机,通过单模光纤与主站通信。目前,常用的光端机一般都配备了至少6路的RS-232接口、多路RS-485接口甚至以太网接口,因此有丰富的冗余接口供保护装置使用。在本测试方案中,保护与光端 第4期丛 伟,等:配电线路全线速切继电保护技术 95

机之间采用RS-232接口进行连接,通信速率为9600bit/s。

仍然模拟下游线路发生B相接地故障,此时测得的闭锁信号在光纤通信系统中的传输延时如图6所示。在光纤通信方案中,闭锁信号的传输延时仅仅为14ms左右,且通过测试发现,其他通道同时工作并不会给闭锁信号的传输带来影响。

SHIShenxing,DONGXinzhou,LIUJianzheng,etal.Non-communica-tionprotectionforpowerlinesindistributionsystem[J].AutomationofElectricPowerSystems,2001,25(6):31-34.

[6]马军,焦邵华.基于二维节点控制的馈线保护原理[J].电力系统自动化,

2003,27(19):48-51.

MAJun,JIAOShaohua.Anewfeederprotectionschemebasedontwo-dimensioncontrolnode[J].AutomationofElectricPowerSystems,2003,27(19):48-51.

[7]潘贞存,桑在中,张尔桦.配电线路全线速切保护的可行性研究[J].继电

器,1997,25(4):9-11.

PANZhencun,SANGZaizhong,ZHANGErhua.Feasibilitystudyonwholelinefaulthighspeedclearingprotectionfordistributionpowersystem[J].Relay,1997,25(4):9-11.

[8]王宾,潘贞存,董新洲.电压跌落的配电线路全线速切治理方案[J].电网

技术,2006,30(21):84-88.

WANGBin,PANZhencun,DONGXinzhou.Aschemeofthefasttrip-pingcurrentprotectionfordistributionlinesbasedonthevoltagesagmit-igation[J].PowerSystemTechnology,2006,30(21):84-88.

[9]周念成,贾延海,赵渊.一种新的配电网快速保护方案[J].电网技术,

图6基于光纤方案的闭锁信号传输延迟

Fig.6Transmissiontimedelayofblocking

signalbasedonfiberopticscheme

2005,29(23):68-73.

ZHOUNiancheng,JIAYanhai,ZHAOYuan.Anewhigh-speedprotectionschemefordistributionnetwork[J].PowerSystemTechnology,2005,29(23):68-73.

[10]焦振有,焦邵华,刘万顺.配电网馈线系统保护原理及分析[J].电网技

术,2002,26(12):75-78.

JIAOZhenyou,JIAOShaohua,LIUWanshun.Principleandanalysisoffeedersystemprotectionfordistributionnetwork[J].PowerSystemTechnology,2002,26(12):75-78.

[11]朱声石.高压电网继电保护原理与技术[M].2版.北京:中国电力出版

社,1995.

[12]陈德树.继电保护运行状况评价方法的探讨[J].电网技术,2000,24(3):

1-2.

CHENDeshu.Studyonevaluationofprotectiverelayoperation[J].PowerSystemTechnology,2000,24(3):1-2.

[13]杨奕晖.配电自动化系统中通信方式的应用[J].华东电力,2006,34(12):

85-87.

YANGYihui.Communicationmodesfordistributionautomationsystems[J].EastChinaElectricPower,2006,34(12):85-87.

[14]孟爱萍.配电自动化系统中的通信方案[J].电力系统通信,2007,28(增

刊):43-45.

MENGAiping.Communicationschemeindistributionautomationsystem[J].TelecommunicationsforElectricPowerSystem,2007,28(Supple-ment):43-45.

[15]穆永民.光纤通信的现状及其发展[J].电力自动化设备,1997,17(3):63-.

MUYongmin.Currentsituationanddevelopmentoffiberopticalcommunica-tionsystem[J].ElectricPowerAutomationEquipment,1997,17(3):63-.[16]王宝平,常新平,官建涛.配电线路故障的快速切除与隔离[J].电力自动

化设备,2005,25(11):56-58.

WANGBaoping,CHANGXinping,GUANJiantao.Fastfaultclearingandisolationofpowerdistributionlines[J].ElectricPowerAutomationEquipment,2005,25(11):56-58.

上述3种通信方案均可应用于配电线路全线速

切保护系统中,可以根据现场通信条件和投资灵活选择,一般而言,由于光纤通信具有高可靠性、快速性等优点,因此光纤通信是首选方案。

6 结论

以往人们由于种种原因,认为配电系统故障对电网的安全稳定运行的影响较小,因此在保护的配置方面一直本着原理简单、配置简化、投资低廉的原则,多采用分段式过电流保护。随着配电系统的改造,配电线路供电半径逐渐缩小,但短路容量却在不断增加,不仅给传统过电流保护带来整定、配合方面的问题,而且配电线路故障切除时间过长也会给电网的安全稳定运行带来很大的影响,这些影响已经不容忽视。本文提出的配电系统线路全线速切保护,采用纵联比较保护原理,结合配电点选用适当的通信方式,可以为配电线路提供全线无时限快速保护,对提高供电质量、保证电网安全稳定运行有积极意义。参考文献:

[1]杨奇逊.配电网自动化及其实现[J].电力自动化设备,2001,21(1):1-5.

YANGQixun.Powerdistributionautomationanditsimplementation[J].ElectricPowerAutomationEquipment,2001,21(1):1-5.

[2]陶惠良.配电系统继电保护的发展[J].电力自动化设备,2000,20(6):10.

TAOHuiliang.Developmentofrelayingprotectionindistributionsystem

[J].ElectricPowerAutomationEquipment,2000,20(6):10.

[3]高华.新型继电保护发展现状综述[J].电力自动化设备,2000,20(5):

50-53.

GAOHua.Surveyondevelopmentstateofnewprotectiverelay[J].Elec-tricPowerAutomationEquipment,2000,20(5):50-53.[4]王宾,潘贞存,徐文远,等.配电线路电流保护的跌落保护性能评估[J].电

力系统自动化,2006,30(6):25-29.

WANGBin,PANZhencun,XUWenyuan,etal.Evaluationsofsagmit-igationcapabilitytodistributionlinecurrentprotection[J].AutomationofElectricPowerSystems,2006,30(6):25-29.[5]施慎行,董新洲,刘建政,等.配电线路无通道保护研究[J].电力系统自动

化,2001,25(6):31-34.(责任编辑:李 玲)

作者简介:

丛 伟(1978-),男,山东文登人,讲师,博士,从事电力系统继电保护方面的教学科研工作(E-mail:weicong@sdu.edu.cn);

潘贞存(1962-2008),男,山东郓城人,教授,博士研究生导师,从事电力系统继电保护与安全自动装置方面的教学科研工作;

郑 罡(1979-),男,山东济南人,博士研究生,从事电力系统微机保护方面的研究;段 昊(1983-),男,山东济南人,博士研究生,从事配电系统自动化方面的研究。

(下转第146页continuedonpage146)

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电 力 自 动 化 设 备第29卷

检测方面更是任重道远,只有各个生产厂家和电力用户能本着开放的心态进行积极的沟通和协调[7],这才能保证不同厂家设备的兼容性,从根本上提高我国电力系统自动化的水平,实现生产的产品能在国际上保持领先优势,赢得在国际上应有的地位。参考文献:

[1]孙丹,施玉祥,梁志成,等.IEC61850一致性测试研究及实验室实现[J].江

苏电机工程,2007,26(z1):66-68.

SUNDan,SHIYuxiang,LIANGZhicheng,etal.StudyonIEC61850con-formancetestingandimplementationinLab[J].JiangsuElectricalEnginee-ring,2007,26(z1):66-68.

[2]崔厚坤,汤效军,梁志成,等.IEC61850一致性测试研究[J].电力系统自

动化,2006,30(8):80-83.

CUIHoukun,TANGXiaojun,LIANGZhicheng,etal.ThestudyonIEC61850conformancetesting[J].AutomationofElectricPowerSys-tems,2006,30(8):80-83.[3]何卫,徐劲松.IEC60870-5-6一致性测试规则探讨[J].电力系统自动化,

2003,27(15):78-79.

HEWei,XUJinsong.DiscussiononIEC60870-5-6conformancetesting[J].AutomationofElectricPowerSystems,2003,27(15):78-79.[4]IEC.IEC61850-7-2Communicationnetworksandsystemsinsubstations.Part

7-2:basiccommunicationstructureforsubstationandfeederequipment-AbstractCommunicationServiceInterface(ACSI)[S].Geneva,Switzerland:IEC,2003.

[5]IEC.IEC61850-10-1Communicationnetworksandsystemsinsubstations-Part10:conformancetesting(ACSI)[S].Geneva,Switzerland:IEC,2005.[6]沈国荣,黄键.2000年国际大电网会议系列报道,通信技术是变电站自动

化的关键[J].电力系统自动化,2001,25(10):1-5.

SHENGuorong,HUANGJian.AreviewofCIGRE.2000onsubstationautomation[J].AutomationofElectricPowerSystems,2001,25(10):1-5.[7]贺春.中国电力规约一致性测试的发展道路[EB/OL].[2008-07-06].

http://www.chinaprotocol.com.[8]IEC.IEC61850-7-4Communicationnetworksandsystemsinsubstations.

Part7-4:basiccommunicationstructureforsubstationandfeederequip-ment-compatiblelogicalnodeclassesanddataetasses[S].Geneva,Switzer-land:IEC,2003.

[9]任雁铭,秦立军,杨奇逊.IEC61850通讯协议体系介绍和分析[J].电力系

统自动化,2000,24(8):62-.

RENYanming,QINLijun,YANGQixun.StudyonIEC61850communica-tionprotocolarchitecture[J].AutomationofElectricPowerSystems,2000,24(8):62-.

(责任编辑:汪仪珍)

作者简介:

潘勇斌(1971-),男,广西武鸣人,工程师,从事电力生产管理工作;

申狄秋(1979-),男,广西桂林人,助理工程师,研究方向超高压变电站自动化系统(E-mail:sundigger@163.com);

杨乘胜(1977-),男,江苏南京人,工程师,研究方向为数字化变电站技术应用及项目管理。

CoherencetestofIEC61850-basedsubstationautomationsystem

PANYongbin,SHENDiqiu,YANGChengsheng

(11LiuzhouBureau,ChinaSouthernPowerGridEHVPowerTransmissionCompany,Liuzhou5006,China;

2.GuodianNanjingAutomationCo.,Ltd.,Nanjing210003,China)

Abstract:WithGuilin500kVsubstationautomationsystemprojectasanexample,thecoherencetestofIEC61850-basedsubstationautomationsystemisdiscussed.ItconsistsoftheIEC61850stipulationtest,thesubstationautomationsystemtestandthedispatchcommunicationprotocoltest.Thestipulationcoherencetest,asthebasisofinteroperability,isconsideredmandatory.Thetestprocedures,thecommunicationpro-tocolcoherencetestprocess,thedeviceconnectionmodelofbasicSCADAfunctiontest,theprotectiondevicefunctiontestprocessandothertestprocessesaregiven.

Keywords:IEC61850;integratedautomationsystem;coherencetest;substation;dispatchcomunnicationprotocol;SCADA

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Fastrelayingprotectiontechnologyfordistributionline

CONGWei,PANZhencun,ZHENGGang,DUANHao,SHIXiaohan

(SchoolofElectricalEngineering,ShandongUniversity,Jipnan250061,China)

Abstract:Astheinstantaneousprotectionzoneofsectionalover-currentprotectionissmallandthematchingofitssettingsiscomplex,afeederfastrelayingprotectionsystemisproposedandstudied,basedonthelon-gitudinalcomparisonprincipleandcombinedwiththefeaturesofdistributionsystem,whichsupportsfastprotectionforwholetransmissionlinesbytheinformationexchangebetweenprotections.Accordingtothetypesofacquiredprotectioninformationandthemannersofinformationutilization,thelockingfastprotec-tionbasedonover-currentelementandthepermittingfastprotectionbasedonlowcurrentandlowvoltageelementsareproposed.Theoperationallogicandworkingmodeofthesetwoprotectionsarestudiedandtheircharacteristicsareanalyzed,suchastherapidness,security,reliability,andimplementation.Thecommunicationsystemisdiscussedanditstimedelayistestedinlaboratoryforthreecommunicationschemesofroutinerelay,digitaldataradioandopticalfiber.Thelockingfastprotectionwithdigitaldataradiohasbeenputintooperationwithexcellentperformance.

ThisprojectissupportedbytheExcellentYoungScientistScientificResearchFoundationofShandongProvince(2007BS01007).

Keywords:distributionsystem;fastrelayingprotection;longitudinalcomparison;communication;sectional