Mikrotietokonepohjainen suojalaitte ratkaisu: Vaihtojen suojarele
- Yleiskatsaus
Muuntaja-suoja on kriittinen osa sähköverkon suojajärjestelmää, joka on tärkeä tehtävä nopeiden muuntaja-ongelmien eristämiseksi ja ongelman leviämisen estämiseksi. Älykkään sähköverkon kehittymisen myötä muuntaja-suojalla on kaksisuuntaisia haasteita: virranmuunnin (CT) syttyminen ja viestintäviiveet jakautuneissa arkkitehtuureissa. Uusia teknologisia ratkaisuja tarvitaan suojajärjestelmien luotettavuuden ja nopeuden varmistamiseksi.
- Ytimen Haasteanalyysi
2.1 Virheellisen toiminnan riski CT:n syttyessä
Virranmuunnin on suuri riski syttyä lähellä olevissa muuntaja-ongelmissa, mikä aiheuttaa vakavan vääristymän toissijaisessa virrassa. Perinteiset suojalgoritmit voivat väärinkäsittää ongelmia näytteenottovääristymiä. Erityisesti monimutkaisissa tilanteissa, joissa ulkopuoliset ongelmat muuttuvat sisäisiksi, vastustuskyky sytymiseen vaikuttaa suoraan suojajärjestelmän luotettavuuteen.
2.2 Jakautuneissa arkkitehtuureissa tapahtuvat viestintäviiveet
Nykyiset alijärjestelyt käyttävät jakautuneita suojajärjestelmiä, joissa tiedonsiirron viiveet keskusyksiköiden ja alueyksiköiden välillä vaikuttavat suoraan suojatoiminnan nopeuteen. Ultrahyödyntävyysjärjestelmissä (750 kV ja yli) millisekuntitasoiset viiveet voivat huomattavasti vaikuttaa järjestelmän vakautukseen.
- Ratkaisut
3.1 Painotettu anti-sytyminen-algoritmi
Käytetään dynaamista painotusta reaaliaikaiseen laadunarviointiin CT-toissijaisvirrasta:
- Sytymisen havaitseminen: Seuraa virran aaltomuodon vääristymisnopeutta reaaliajassa tunnistamaan sytymisen alkaminen.
- Dynaaminen painotus: Määrittelee korkeampia painoarvoja ei-sytyneille segmenteille ongelman alkuvaiheessa ja vähentää automaattisesti painoarvoja sytymissegmenteissä.
- Tiedon palautus: Käyttää interpolointia ei-sytyneistä tiedoista tarkkojen ongelma-nykyvirtojen palauttamiseksi.
Soveltamistulokset: 220 kV alijärjestelyssä toteutetussa sovelluksessa algoritmi paransi tarkan ongelma-alueen tunnistamista 99,8 prosenttiin. Muuntaja-ongelman poisto-aika oli jatkuvasti 8-12 ms, mikä esti tehokkaasti suojatoiminnan virheellisen toiminnan CT:n sytyessä.
3.2 Jakautunut optinen kaapeli-viestintäjärjestelmä
Käytetään korkeasuorituskykyistä piste-piste-optista kaapeliviestintäarkkitehtuuria:
- Deterministinen viive: Omaan kaapeleihin perustuvat optiset linkit takaa vakaita siirtoviiveitä.
- Tietyn tarkkuuden ajastusmekanismi: Tarkkuudella ±1μs saavutetaan näytteiden arvon synkronointi.
- Toissijainen konfigurointi: Kaksiverkoston toissijainen suunnitelma parantaa viestinnän luotettavuutta.
Varmennus: 750 kV älykkään alijärjestelyn toiminta-aineistosta nähtiin, että keskus- ja alueyksiköiden väliset viestintäviiveet olivat alle 1 ms, ja oikean toiminnan prosentti oli 100, täyttäen ultrahyödyntävyysjärjestelmien tiukat vaatimukset suojanopeudesta.
3.3 Virtuaalinen muuntaja-teknologia
Ohjelmistomääritelty muuntaja-topologia mahdollistaa joustavan konfiguroinnin:
- Graafinen mallintaminen: Visuaaliset työkalut määrittelevät ensisijaisen laitteiston yhteyshenkilösuhteet.
- Mallipuskurin tuki: Sisältää standarditopologioiden mallipuskurin, kuten kaksoismuuntajan segmentoinnin, 3/2 katkaisimen skeman ja renkaan muuntajan.
- Päätason uudelleenkonfigurointi: Mahdollistaa suojalogiikan adaptoitun säätelyn ilman sähkökatkosta.
Tehokkuuden lisäys: Muuntaja-asemassa toteutetussa sovelluksessa suojan konfigurointiaika vähentyi 48 tunnista (perinteisillä menetelmillä) 2 tunniksi, mikä tehokkaasti vältti manuaalisten konfiguraatioiden virheitä ja merkittävästi paransi projektin toteutuseffektiivisyyttä.
