智能電網(wǎng)中廣域繼電保護的應用

　　常規(guī)微機繼電保護將各個互感器的電氣量二次模擬值通過二次電纜接入保護裝置,由裝置內(nèi)部唯一的系統(tǒng)時鐘經(jīng)控制總線驅(qū)動各個通道的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,數(shù)據(jù)采集的同步精度很高。廣域保護涉及到的保護將不局限于1 個或2 個裝置,不局限于1 個或2 個變電站,如何在較大的范圍內(nèi)保持時間和數(shù)據(jù)的同步將是研究重點。變電站內(nèi)現(xiàn)有的對時主要以GPS 時間信號作為主時鐘的外部時間基準,采用3種對時方式:脈沖對時、串口對時、編碼對時,對時精度可達到ms 級。

　　網(wǎng)絡化的變電站,采用分布式電子式互感器及合并單元的數(shù)據(jù)采集模式,數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)絡傳送至保護等電子式設備的方式傳輸,為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的同步以及各保護之間信息交互與相互配合,需要一個統(tǒng)一精確的時鐘作為系統(tǒng)的時鐘源,并通過精密對時技術實現(xiàn)各數(shù)據(jù)采集單元時鐘、各保護裝置的時鐘的準確同步。目前工業(yè)領域的分布式系統(tǒng)對時技術及對時精度要求見表1。

　　從表1 可以看出, IEEE 1588 標準的精密時鐘同步協(xié)議更有利于實現(xiàn)高精度的時鐘同步,更有

　　利于數(shù)據(jù)同步的實現(xiàn)。處于“第一道防線”中的保護系統(tǒng)要求的數(shù)據(jù)同步精度最高,實現(xiàn)IEEE 1588 在電力系統(tǒng)中的應用應滿足保護系統(tǒng)的需求,結(jié)合廣域保護對數(shù)據(jù)同步的精度要求研究IEEE 1588 協(xié)議的應用:

　　a. 根據(jù)IEEE 1588 協(xié)議的核心原理研究IEEE1588 標準的時鐘同步誤差,量化分析時鐘誤差對數(shù)據(jù)同步的影響度,尋找IEEE 1588 同步算法及同步過程中影響同步精度的因素,探索減小時鐘晶振偏移影響的補償算法。

　　b. 制訂IEEE 1588 在數(shù)字化變電站內(nèi)采用與數(shù)據(jù)通信同一的以太網(wǎng)應用方案,根據(jù)IEEE 1588對時鐘級別的定義給出時鐘設備的配置方法及其功能實現(xiàn),研究其實際系統(tǒng)架構,并從全網(wǎng)的角度探討該協(xié)議的具體應用策略。

　　c. 開發(fā)典型的IEEE 1588 PTP 測試環(huán)境,構建IEEE 1588 測試系統(tǒng)。

　　d. 進行繼電保護裝置應對對時系統(tǒng)異常時鐘信息的算法原理研究,使保護裝置具有識別防誤功能。

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