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通信接口在电力继电保护的应用

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摘要:通信技术取得了快速发展,电网公司提出了新的电网目标,要求其尽快实现自动化、智能化。为了监视智能电网的生产、运行状况,必须运用先进技术,其中最重要的就是通信技术与控制技术。通信与保护进行连接时,需保证接口足够稳定、安全,否则将导致智能电网不能稳定运行。本文分析了通信设备的实际运行情况,结合自身多年的维护经验,深入探讨了通信与保护怎样才能保持稳定运行。希望广大的运维人员能够引以为鉴,努力精进自身所掌握的技能。

关键词:通信接口;电力继电保护;应用

为了使电网二次技术取得更好发展,电力通信专业必须配合电网保护等相关专业,此问题极其重要。本文从技术融合这一角度出发,详细论述了通信与保护这两个专业之间存在怎样的设备接口关系,同时阐述了其对变电站的重要性。将其当成技术突破口,分析了通信与保护在传输数据过程中,需注意哪些技术关键点,希望能促进通信与保护更快实现技术融合。

一、通信接口与保护装置的应用

变电站需利用通信接口完成保护信号的传送,其结构形式与接收保护信息基本相同,唯一不同的是中间所采用的通信介质,一种为光纤接口,另一种为电接口。

二、继电保护不稳定性因素

(一)硬件因素硬件设施对电力系统可起到推动作用,确保继电保护装置能够在良好的环境下运营。一旦发生故障,继电保护将失去稳定性,此时需全面探究装置接口、通信设备以及通道等。保护系统元件是继电保护装置最重要的部件,装置如果发生故障的话,应快速隔离保护元件,这样其他元件才能继续运作。通常,此装置系统包含了四个组成部分,其分别为中央处理器和电源,还包括模拟量模板以及数字模版。继电保护系统需要依靠辅助装置才能顺利运营,最常见的辅助装置通常包含了继电箱以及电压切换箱,通过运用这些辅助装置,可保证继电保护能够稳定运营。

(二)软件因素研发软件装置过程中,一旦出现了设计问题,将直接影响到继电保护系统的运营状况。对继电器保护来说,控制系统软件出现错误,或者继电保护装置得不到合理设计,继电器保护都可能出现失误现象,这样继电器保护将无法正常工作。因此,系统保护期间,必须全面了解系统软件并对其进行熟练掌握,否则将出现不正确的软件设计编码,也可能导致设计流程失去精准性,致使继电保护装置无法正常运转。

(三)人为因素通过分析以往的实践情况,发现国内从事继电保护行业的工作人员,需进一步提升综合素养。有的工作人员缺乏相应的技术能力,不能全面处理某些问题。例如,安装相关设施过程中,不按照相关流程来操作,导致部分装置无法顺畅连接,这样继电保护装置就不能顺利运转。

三、通信接口与专用光纤保护装置的应用及分析

(一)专用光纤保护的接口形式光纤保护通道通常选择的是一对纤芯,当然备用两芯也很重要,保护接口通常采用两种方式进行连接。可在保护设备上配置一个光纤接口,或者将其接入线路光缆,中间不需要电接口对设备进程转换;也可将电接口配置到保护设备上,将其接入用于对保护信息进行传送的接口设备中,这样保护信号就能将保护接口设备接入到线路光缆中。采用以上两种保护方式对数据进行传输时,可达到2M或64K的传输速率。

(二)专用光纤保护的通道需求光纤保护必须满足以下通道误码需求:对于向量式光纤来说,差动速度不是很快,动作达不到较高的灵敏度,对通道没有很高的要求,一般是10-3-10-5;光纤差动用于传输采样值的话,需达到较快的速度,且其动作也要比较灵敏,通道需达到10-7。通信技术需保证通道达到10-9-10-11的误码率,只有通信设备能够正常工作,才能保证通道符合要求。为保证能够稳定通信,应仔细测量光器件特性,估算出通道裕度,且系统衰减余量在6dB以内。

(三)保护设备光发送功率的测试单模光纤需达到0.3dB/km的实际衰耗值以及0.2-0.5dB/点的接头衰耗,同时还需达到0.3dB/点的熔接衰耗。对光线通道进行测量时,需用到光功率计或误码仪以及光万用表等,此外还有光衰耗仪。计算光发功率,可将测量值减去接头衰耗*2。一般来说,长达1310nm的插件波长,可达到-16dbm±3dbm的发信率。(四)光接收灵敏度测试光衰耗仪需适当调节衰耗值,保护装置需显示出告警状态,然后对衰耗值做相应调整,确保误码值超过1小时的稳定时间。计算光接收灵敏度时,可将发送功率减去光衰耗值,通道为64K的话,接收灵敏度可达到-45dBm,而对于2M或2M以上的通道来说,其接收灵敏度分别为-35dBm和-40dBm。由侧光纤可发出6dBm以上的收信功率裕度,也可达到10dBm,也就是说光发射功率减去光接收灵度,再减去距离以及接头数,当然也要减去熔接头个数,最后应保证超过6dB。

四、复用保护通道需求

(1)准确判断复用保护通道。将要运行的保护装置,应认真核查保护通畅是否完备,且保护通道需达到以下要求:①保护装置应关闭“通道异常灯”,装置若无异常情况发生,可开启通道告警;②“保护状态”、“通道状态”不可改变其数值。(2)误码可影响保护。一般来说,传送“通道状态”时,不可超过64K,传送1点电流采样值需要1.667ms的时间,传送完侧电流采样值之后,必须核算电流采样值,可根据差动元件,确定数据窗的具体长度。若需要退出误码差动保护,应保证其推出时间在25ms以上。单独误码需根据三相电流付氏值来核算出分相电流差动,并持续0.788ms的退出时间。

五、结语

目前,通信技术已经得到了全面发展,电力系统也实现了全网保护。从事于电网维护的工作人员,必须熟练掌握与通信接口有关的知识,针对不同的保护通道选择与之相符的传送方式,同时采用相应的处理方法,处理好电力系统常见的几种故障,这样才能保证电网系统能够安全运转。

参考文献:

[1]张庆伟.王阳.电力系统继电保护不稳定所产生的原因及解决措施[J].工程技术研究,2017(01):11-13.

[2]电力系统中继电保护二次回路的维护与检修[J].工程技术研究,2017(03):248-249.

作者:王博涵 王彬 张茹 单位:国网延安供电公司

通信接口在电力继电保护的应用责任编辑:张雨    阅读:人次