1、智能變電站繼電保護(hù)通用技術(shù)條件彭 世 寬電話:郵箱: pengsk2022/8/102主要內(nèi)容適用范圍二標(biāo)準(zhǔn)簡介一術(shù)語和定義三技術(shù)要求四2022/8/103一、標(biāo)準(zhǔn)簡介1、編制背景及編制工作情況 該標(biāo)準(zhǔn)由國調(diào)中心牽頭，浙江省調(diào)負(fù)責(zé)編制，預(yù)計本月底會完成 報批工作。該標(biāo)準(zhǔn)與Q/GDW 396-2012IEC61850工程繼電保護(hù)應(yīng)用模型共同構(gòu)成了智能變電站繼電保護(hù)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。國調(diào)中心近期將陸續(xù)頒布8個智能變電站繼電保護(hù)相關(guān)企標(biāo)。2022/8/104一、標(biāo)準(zhǔn)簡介2、標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)原則 本標(biāo)準(zhǔn)在Q/GDW441-2010智能變電站繼電保護(hù)技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合Q/GDW 161-2

2、007線路保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計規(guī)范和Q/GDW175-2008變壓器、高壓并聯(lián)電抗器和母線保護(hù)及輔助裝置標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計規(guī)范相關(guān)技術(shù)要求，本著“安全可靠、先進(jìn)適用”的原則，規(guī)范了智能變電站繼電保護(hù)及相關(guān)設(shè)備技術(shù)要求、信息交換、試驗方法、檢驗規(guī)則等。 2022/8/105二、適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了智能變電站數(shù)字采樣、GOOSE跳閘模式的線路保護(hù)、斷路器保護(hù)、短引線保護(hù)、母線保護(hù)、變壓器保護(hù)、高壓并聯(lián)電抗器保護(hù)、充電過流保護(hù)等保護(hù)裝置及相關(guān)設(shè)備（以下簡稱裝置）的技術(shù)要求、信息交互原則、試驗方法、檢驗規(guī)則及對標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存的要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于110（66）kV及以上電壓等級智能變電站線路保護(hù)、斷

3、路器保護(hù)、短引線保護(hù)、母線保護(hù)、變壓器保護(hù)、高壓并聯(lián)電抗器保護(hù)、充電過流保護(hù)等保護(hù)裝置，是裝置開發(fā)、設(shè)計、制造、試驗、檢驗和應(yīng)用的依據(jù)。2022/8/106三、術(shù)語和定義3.3采樣延時 delay time of sampling從一次模擬量產(chǎn)生時刻到合并單元對外接口輸出數(shù)字量的時間。3.4保護(hù)裝置動作時間 operate time of protection device保護(hù)裝置收到故障起始數(shù)據(jù)時刻至保護(hù)發(fā)出跳閘命令的時間。3.5智能終端動作時間 operate time of smart terminal智能終端收到GOOSE跳閘命令時刻至智能終端出口動作的時間。3.6保護(hù)整組動作時間 w

4、hole operate time of protection 從故障發(fā)生時刻至智能終端出口動作的時間。2022/8/107四、技術(shù)要求4.1.1正常工作大氣條件a）環(huán)境溫度： 1）戶內(nèi)：-10+55； 2）戶外： -25+70（有溫度調(diào)節(jié)設(shè)備） -40+85（無溫度調(diào)節(jié)設(shè)備，需經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證）。2022/8/108四、技術(shù)要求4.3.1光纖接口 a）光纖類型：多模光纖（除線路縱聯(lián)通信接口）； b）光纖芯徑：62.5/125m（或50/125m）； c）光波長：1310nm或850nm； d）光纖發(fā)送功率和接受靈敏度： 1）光波長1310nm光纖： 光纖發(fā)送功率：-20dBm-14dBm； 光

5、接收靈敏度：-31dBm-14dBm。 2）光波長850nm光纖： 光纖發(fā)送功率：-19dBm-10dBm； 光接收靈敏度：-24dBm-10dBm。 e）光纖連接器類型：ST或LC接口。2022/8/109四、技術(shù)要求4.5.3 保護(hù)裝置實現(xiàn)其保護(hù)功能不應(yīng)依賴外部對時系統(tǒng)。強(qiáng)調(diào)保護(hù)裝置SV應(yīng)采用直采方式，而非網(wǎng)采方式。采用SV直采方式，則保護(hù)裝置以自身內(nèi)部時鐘晶振控制采樣，而不依賴外部時鐘同步系統(tǒng)。2022/8/1010四、技術(shù)要求4.5.4電子式互感器的采集單元（A/D采樣回路）、合并單元（MU）、保護(hù)裝置、光纖連接、智能終端、過程層網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備任一元件損壞時應(yīng)告警，除出口繼電器外，不

6、應(yīng)引起保護(hù)誤動作跳閘。GB/T 14285-2006 規(guī)定強(qiáng)調(diào)：除出口繼電器外，裝置內(nèi)的任一元件損壞時，裝置不應(yīng)誤動作跳閘。智能變電站繼電保護(hù)裝置，采樣和跳閘環(huán)節(jié)，分別由MU和智能終端實現(xiàn)，由單體保護(hù)裝置演變成由”繼電保護(hù)裝置、合并單元、智能終端、交換機(jī)、通道、二次回路等構(gòu)成”的繼電保護(hù)系統(tǒng)。因此，繼電保護(hù)系統(tǒng)任一元件損壞后，也不應(yīng)導(dǎo)致保護(hù)誤動作跳閘。2022/8/1011四、技術(shù)要求4.5.5保護(hù)裝置應(yīng)采用兩路不同的A/D采樣數(shù)據(jù)，當(dāng)某路數(shù)據(jù)無效時，保護(hù)裝置應(yīng)告警、合理保留或退出相關(guān)保護(hù)功能。當(dāng)雙A/D數(shù)據(jù)之一異常時，保護(hù)裝置應(yīng)采取措施，防止保護(hù)誤動作。雙A/D采樣是防止保護(hù)誤動作的有效措施

7、。微機(jī)保護(hù)裝置采樣由保護(hù)裝置控制，雙A/D的一致性能很到地得到保證。智能變電站保護(hù)裝置采樣由電子式互感器或MU控制，由于采樣環(huán)節(jié)問題導(dǎo)致保護(hù)裝置的問題比較突出，因此強(qiáng)調(diào)雙A/D之一數(shù)據(jù)異常時，應(yīng)防止保護(hù)誤動作。當(dāng)一路數(shù)據(jù)異常后，僅退出與可能導(dǎo)致保護(hù)誤動作的與該通道有關(guān)的保護(hù)。2022/8/1012四、技術(shù)要求4.5.7雙重化配置的過程層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)遵循相互獨立的原則，當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)異?；蛲顺鰰r不應(yīng)影響另一個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。強(qiáng)調(diào)了過程層雙網(wǎng)的獨立性，不允許采用交換機(jī)跨雙網(wǎng)模式。保護(hù)采用直采直跳方式，但啟動失靈、閉鎖重合閘等連閉鎖信息，仍然采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)。因此，應(yīng)強(qiáng)調(diào)雙網(wǎng)的獨立性。2022/8/1013四、

8、技術(shù)要求4.5.8裝置接入不同網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)采用相互獨立的數(shù)據(jù)接口控制器。主要原因是采用點對點模式后，裝置光口數(shù)量多，強(qiáng)調(diào)了裝置光口不能采用交換機(jī)模式，每個光口應(yīng)采用獨立的PYH芯片。防止一個網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，波及另外一個網(wǎng)絡(luò)。4.5.9裝置宜具備光纖接口光強(qiáng)監(jiān)視及報警功能，實時監(jiān)視光纖接口接收到光信號強(qiáng)度。監(jiān)視光纖接口光強(qiáng)是難點，因為ST、SC等光模塊，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上就無法監(jiān)視其光強(qiáng)。LC接口具備監(jiān)視光強(qiáng)功能。2022/8/1014四、技術(shù)要求4.5.10 保護(hù)裝置過程層光纖接口發(fā)送同一報文的最大時間差不應(yīng)大于100s。部分裝置直跳口比網(wǎng)跳口出口時間長，本條規(guī)定了保護(hù)裝置各跳閘網(wǎng)口發(fā)送同一報文時間差不

9、能大于100s。4.5.11保護(hù)功能不應(yīng)受站控層網(wǎng)絡(luò)的影響。強(qiáng)調(diào)了保護(hù)裝置站控層網(wǎng)口與過程層網(wǎng)口的獨立性，即使站控層網(wǎng)絡(luò)癱瘓后，保護(hù)裝置仍能獨立工作。15四、技術(shù)要求4.5.15裝置上電、重啟過程中，不應(yīng)發(fā)送與外部開入（例如：斷路器和刀閘位置）不一致的信息。主要原因是裝置重啟或上電過程中，SV報文250us等間隔發(fā)送給保護(hù)，而GOOSE最長經(jīng)過心跳報文時間才能建立連接，在此過程中保護(hù)裝置可能發(fā)送刀閘或斷路器位置異常信號。2022/8/1016四、技術(shù)要求4.6.2保護(hù)裝置應(yīng)自動補(bǔ)償采樣延時，當(dāng)采樣延時異常時，應(yīng)發(fā)報警信息、閉鎖采自不同MU且有采樣同步要求的保護(hù)。保護(hù)裝置采樣輸入接口數(shù)據(jù)的采樣頻

10、率宜為4kHz。保護(hù)自動補(bǔ)償采樣延時指不應(yīng)人工輸入MU額定延時 。MU輸出的額定采樣延時，不應(yīng)動態(tài)調(diào)整。MU額定采樣延時超出保護(hù)裝置允許值時，應(yīng)閉鎖保護(hù)。2022/8/1017四、技術(shù)要求4.6.4保護(hù)裝置應(yīng)按MU設(shè)置“SV接收”軟壓板。當(dāng)保護(hù)裝置檢修壓板和MU上送的檢修數(shù)據(jù)品質(zhì)位不一致時，保護(hù)裝置應(yīng)報警并閉鎖相關(guān)保護(hù)；“SV接收”壓板退出后，相應(yīng)采樣值顯示為0，不應(yīng)發(fā)SV品質(zhì)報警信息。將MU壓板改為SV接收壓板，并按MU設(shè)置。當(dāng)MU檢修、保護(hù)不檢修時，應(yīng)閉鎖該MU相關(guān)保護(hù)功能。當(dāng)SV接收壓板退出后，該MU采樣值應(yīng)清零。2022/8/1018四、技術(shù)要求4.6.8保護(hù)裝置應(yīng)能通過不同輸入虛端子

11、對電流極性進(jìn)行調(diào)整。3/2斷路器接線的中斷路器、橋接線的橋斷路器、角形接線的斷路器，其MU應(yīng)同時供相關(guān)兩回出線保護(hù)使用，兩回出線保護(hù)對電流互感器的極性要求相反。目前有兩種方案可解決此問題。一種方案是MU同時輸出正反極性電流，但此種方案會導(dǎo)致數(shù)據(jù)量顯著增大，電流數(shù)據(jù)占用通道量增加，對MU和保護(hù)裝置數(shù)據(jù)處理影響較大；另一種方案是通過保護(hù)裝置調(diào)整電流互感器極性，但增加了保護(hù)的復(fù)雜性，不便于運(yùn)行管理和維護(hù)。本規(guī)范提出通過保護(hù)裝置不同輸入虛端子對電流極性進(jìn)行調(diào)整的新方案，在工程設(shè)計階段，由設(shè)計院通過不同的虛端子連線保證電流互感器極性的正確性。2022/8/1019四、技術(shù)要求4.6.9線路保護(hù)裝置應(yīng)適應(yīng)

12、兩端分別采用常規(guī)互感器和電子式互感器的情況。僅強(qiáng)調(diào)線路保護(hù)兩端可分別采常規(guī)互感器和電子式互感器。母線保護(hù)和變壓器保護(hù)應(yīng)均經(jīng)過MU接入保護(hù)裝置，即不允許常規(guī)互感器和電子式互感器混接。2022/8/1020四、技術(shù)要求4.6.10保護(hù)裝置零序電壓宜采用自產(chǎn)零序電壓。智能變電站無論采用電子式互感器還是采用常規(guī)互感器，線路保護(hù)零序方向采用自產(chǎn)零壓，主變壓器保護(hù)直接接地系統(tǒng)側(cè)零序電壓跳閘和小電流接地系統(tǒng)側(cè)零序電壓告警功能等所有保護(hù)裝置用零序電壓均采用自產(chǎn)零序電壓，會帶來兩個好處：第一，對于常規(guī)互感可節(jié)省電壓互感器三次繞組和相關(guān)回路，第二，可增加常規(guī)互感器和電子式互感器保護(hù)裝置的通用性，便于運(yùn)行和管理。常

13、規(guī)站主變零序過電壓保護(hù)應(yīng)采用外接零壓，而不應(yīng)采用自產(chǎn)零壓。2022/8/1021四、技術(shù)要求4.6.17宜簡化保護(hù)裝置之間、保護(hù)裝置和智能終端之間的GOOSE軟壓板，保護(hù)裝置應(yīng)在發(fā)送端設(shè)GOOSE出口軟壓板；除雙母線和單母線接線啟動失靈/失靈聯(lián)跳開入軟壓板外，接收端不設(shè)相應(yīng)GOOSE開入軟壓板。保護(hù)裝置之間GOOSE開出和開入壓板設(shè)置原則：為簡化裝置間的GOOSE軟壓板，一般僅在開出端設(shè)置出口GOOSE壓板，開入段不設(shè)置相應(yīng)的GOOSE開入壓板，但含失靈保護(hù)功能的母線保護(hù)，為防止失靈保護(hù)誤動作，導(dǎo)致全站停電事故發(fā)生，在開入端也按間隔設(shè)置相應(yīng)的啟動失靈GOOSE開入壓板。2022/8/1022四

14、、技術(shù)要求4.8.2a）MU應(yīng)支持DL/T 860.92或通道可配置的擴(kuò)展GB/T 20840.8等規(guī)約，通過FT3或DL/T 860.92接口實現(xiàn)MU之間的級聯(lián)功能。規(guī)定了母線電壓MU和本間隔MU之間的級聯(lián)通過FT3或DL/T 860.92接口實現(xiàn)均可。2022/8/1023三、技術(shù)要求4.8.2.e）當(dāng)MU接收到時鐘信號從無到有，導(dǎo)致MU接收到的時鐘信號發(fā)生跳變時，按圖1時序處理，在收到2個等秒的脈沖信號后，在第3-4個秒脈沖間隔內(nèi)將采樣點偏差補(bǔ)償，并在第4個秒脈沖沿將樣本計數(shù)器清零、將采樣數(shù)據(jù)置同步標(biāo)志。主要目的是防止網(wǎng)絡(luò)采樣方式，時鐘同步信號發(fā)生跳變時，不同MU之間恢復(fù)同步時間早晚不同

15、，造成有同步要求的保護(hù)裝置無法及時恢復(fù)正常運(yùn)行。2022/8/1024四、技術(shù)要求4.8.2.e）當(dāng)MU接收到時鐘信號從無到有，導(dǎo)致MU接收到的時鐘信號發(fā)生跳變時，按圖1時序處理，在收到2個等秒的脈沖信號后，在第3-4個秒脈沖間隔內(nèi)將采樣點偏差補(bǔ)償，并在第4個秒脈沖沿將樣本計數(shù)器清零、將采樣數(shù)據(jù)置同步標(biāo)志。主要目的是防止網(wǎng)絡(luò)采樣方式，時鐘同步信號發(fā)生跳變時，不同MU之間恢復(fù)同步時間早晚不同，造成有同步要求的保護(hù)裝置無法及時恢復(fù)正常運(yùn)行。2022/8/1025四、技術(shù)要求4.8.2.h）雙母線接線電壓切換功能，應(yīng)由各間隔MU實現(xiàn)。當(dāng)母刀閘和母刀閘均在分位時，電壓數(shù)值為零，數(shù)據(jù)有效。明確了雙母線接

16、線電壓切換功能由各間隔MU實現(xiàn)，不由保護(hù)裝置實現(xiàn)。由于MU為保護(hù)、自動化、計量等各專業(yè)共用裝置，電壓切換功能應(yīng)統(tǒng)一由MU實現(xiàn)。2022/8/1026四、技術(shù)要求4.8.2.o）點對點采樣方式，MU失步后，不會導(dǎo)致保護(hù)誤動作。為了防止MU失步后，導(dǎo)致保護(hù)裝置大面積頻繁告警，規(guī)定MU失步后，保護(hù)裝置不發(fā)失步告警信號。點對點采樣方式，MU失步后，不會導(dǎo)致保護(hù)誤動作。為了防止MU失步后，導(dǎo)致保護(hù)裝置大面積頻繁告警，規(guī)定MU失步后，保護(hù)裝置不發(fā)失步告警信號。2022/8/1027四、技術(shù)要求4.8.2.p）MU重新啟動過程中，刀閘和斷路器位置等相關(guān)通信連接正常后，才發(fā)送采樣數(shù)據(jù)。因為MU要完成電壓切換或電壓并列功能，故MU重新啟動過程中，只有刀閘和斷路器位置等相關(guān)通信連接正常后，才能發(fā)送采樣數(shù)據(jù)。4.8.3.e）智能終端發(fā)送的外部采集開關(guān)量應(yīng)帶時標(biāo)。遵循“數(shù)據(jù)誰采集誰打時標(biāo)”的原則，智能終端發(fā)送的外部采集開關(guān)量應(yīng)帶時標(biāo)。常規(guī)變電站由測控打時標(biāo)。2022