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摘要:通信技術取得了快速發展,電網公司提出了新的電網目標,要求其盡快實現自動化、智能化。為了監視智能電網的生產、運行狀況,必須運用先進技術,其中最重要的就是通信技術與控制技術。通信與保護進行連接時,需保證接口足夠穩定、安全,否則將導致智能電網不能穩定運行。本文分析了通信設備的實際運行情況,結合自身多年的維護經驗,深入探討了通信與保護怎樣才能保持穩定運行。希望廣大的運維人員能夠引以為鑒,努力精進自身所掌握的技能。
為了使電網二次技術取得更好發展,電力通信專業必須配合電網保護等相關專業,此問題極其重要。本文從技術融合這一角度出發,詳細論述了通信與保護這兩個專業之間存在怎樣的設備接口關系,同時闡述了其對變電站的重要性。將其當成技術突破口,分析了通信與保護在傳輸數據過程中,需注意哪些技術關鍵點,希望能促進通信與保護更快實現技術融合。
一、通信接口與保護裝置的應用
變電站需利用通信接口完成保護信號的傳送,其結構形式與接收保護信息基本相同,唯一不同的是中間所采用的通信介質,一種為光纖接口,另一種為電接口。
二、繼電保護不穩定性因素
(一)硬件因素硬件設施對電力系統可起到推動作用,確保繼電保護裝置能夠在良好的環境下運營。一旦發生故障,繼電保護將失去穩定性,此時需全面探究裝置接口、通信設備以及通道等。保護系統元件是繼電保護裝置最重要的部件,裝置如果發生故障的話,應快速隔離保護元件,這樣其他元件才能繼續運作。通常,此裝置系統包含了四個組成部分,其分別為中央處理器和電源,還包括模擬量模板以及數字模版。繼電保護系統需要依靠輔助裝置才能順利運營,最常見的輔助裝置通常包含了繼電箱以及電壓切換箱,通過運用這些輔助裝置,可保證繼電保護能夠穩定運營。
(二)軟件因素研發軟件裝置過程中,一旦出現了設計問題,將直接影響到繼電保護系統的運營狀況。對繼電器保護來說,控制系統軟件出現錯誤,或者繼電保護裝置得不到合理設計,繼電器保護都可能出現失誤現象,這樣繼電器保護將無法正常工作。因此,系統保護期間,必須全面了解系統軟件并對其進行熟練掌握,否則將出現不正確的軟件設計編碼,也可能導致設計流程失去精準性,致使繼電保護裝置無法正常運轉。
(三)人為因素通過分析以往的實踐情況,發現國內從事繼電保護行業的工作人員,需進一步提升綜合素養。有的工作人員缺乏相應的技術能力,不能全面處理某些問題。例如,安裝相關設施過程中,不按照相關流程來操作,導致部分裝置無法順暢連接,這樣繼電保護裝置就不能順利運轉。
三、通信接口與專用光纖保護裝置的應用及分析
(一)專用光纖保護的接口形式光纖保護通道通常選擇的是一對纖芯,當然備用兩芯也很重要,保護接口通常采用兩種方式進行連接。可在保護設備上配置一個光纖接口,或者將其接入線路光纜,中間不需要電接口對設備進程轉換;也可將電接口配置到保護設備上,將其接入用于對保護信息進行傳送的接口設備中,這樣保護信號就能將保護接口設備接入到線路光纜中。采用以上兩種保護方式對數據進行傳輸時,可達到2M或64K的傳輸速率。
(二)專用光纖保護的通道需求光纖保護必須滿足以下通道誤碼需求:對于向量式光纖來說,差動速度不是很快,動作達不到較高的靈敏度,對通道沒有很高的要求,一般是10-3-10-5;光纖差動用于傳輸采樣值的話,需達到較快的速度,且其動作也要比較靈敏,通道需達到10-7。通信技術需保證通道達到10-9-10-11的誤碼率,只有通信設備能夠正常工作,才能保證通道符合要求。為保證能夠穩定通信,應仔細測量光器件特性,估算出通道裕度,且系統衰減余量在6dB以內。
(三)保護設備光發送功率的測試單模光纖需達到0.3dB/km的實際衰耗值以及0.2-0.5dB/點的接頭衰耗,同時還需達到0.3dB/點的熔接衰耗。對光線通道進行測量時,需用到光功率計或誤碼儀以及光萬用表等,此外還有光衰耗儀。計算光發功率,可將測量值減去接頭衰耗*2。一般來說,長達1310nm的插件波長,可達到-16dbm±3dbm的發信率。(四)光接收靈敏度測試光衰耗儀需適當調節衰耗值,保護裝置需顯示出告警狀態,然后對衰耗值做相應調整,確保誤碼值超過1小時的穩定時間。計算光接收靈敏度時,可將發送功率減去光衰耗值,通道為64K的話,接收靈敏度可達到-45dBm,而對于2M或2M以上的通道來說,其接收靈敏度分別為-35dBm和-40dBm。由側光纖可發出6dBm以上的收信功率裕度,也可達到10dBm,也就是說光發射功率減去光接收靈度,再減去距離以及接頭數,當然也要減去熔接頭個數,最后應保證超過6dB。
四、復用保護通道需求
(1)準確判斷復用保護通道。將要運行的保護裝置,應認真核查保護通暢是否完備,且保護通道需達到以下要求:①保護裝置應關閉“通道異常燈”,裝置若無異常情況發生,可開啟通道告警;②“保護狀態”、“通道狀態”不可改變其數值。(2)誤碼可影響保護。一般來說,傳送“通道狀態”時,不可超過64K,傳送1點電流采樣值需要1.667ms的時間,傳送完側電流采樣值之后,必須核算電流采樣值,可根據差動元件,確定數據窗的具體長度。若需要退出誤碼差動保護,應保證其推出時間在25ms以上。單獨誤碼需根據三相電流付氏值來核算出分相電流差動,并持續0.788ms的退出時間。
五、結語
目前,通信技術已經得到了全面發展,電力系統也實現了全網保護。從事于電網維護的工作人員,必須熟練掌握與通信接口有關的知識,針對不同的保護通道選擇與之相符的傳送方式,同時采用相應的處理方法,處理好電力系統常見的幾種故障,這樣才能保證電網系統能夠安全運轉。
參考文獻:
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[2]電力系統中繼電保護二次回路的維護與檢修[J].工程技術研究,2017(03):248-249.
作者:王博涵 王彬 張茹 單位:國網延安供電公司