Solusyon sa Proteksiyon Batay sa Mikrokompyuter: Busbar Protection Relay
- Buod
Ang busbar protection ay isang mahalagang bahagi ng power system protection, na may pangunahing misyon na mabilis na i-isolate ang mga busbar fault at maiwasan ang pagkalat ng mga fault. Sa pamamagitan ng pag-unlad ng smart grid construction, ang busbar protection ay kakaharapin ang dalawang hamon: ang CT (current transformer) saturation interference at communication delays sa mga distributed architectures. Kailangan ng mga bagong teknolohikal na solusyon upang matiyak ang reliabilidad at bilis ng mga protection systems.
- Analisis ng Puso ng Hamon
2.1 Panganib ng Maloperation Dahil sa CT Saturation
Ang mga current transformers ay madaling masaturated sa panahon ng malapit na busbar faults, na nagdudulot ng malubhang distortion ng secondary currents. Ang mga tradisyonal na protection algorithms maaaring mali ang pagsusuri ng mga fault dahil sa sampling distortions. Lalo na sa mga komplikadong sitwasyon kung saan ang mga external faults ay lumilipat sa internal faults, ang anti-saturation capability ay direktang nakakaapekto sa reliabilidad ng protection system.
2.2 Communication Delays sa Distributed Architectures
Ang mga modernong substations ay gumagamit ng mga distributed protection architectures, kung saan ang mga data transmission delays sa pagitan ng central units at bay units ay direktang nakakaapekto sa bilis ng protection operation. Sa mga ultra-high voltage systems (750kV at iba pa), ang millisecond-level delays ay maaaring makabuluhang makakaapekto sa estabilidad ng sistema.
- Solusyon
3.1 Weighted Anti-Saturation Algorithm
Isinasagawa ang dynamic weighting technique para sa real-time quality assessment ng CT secondary currents:
- Saturation Detection: Nagsasagawa ng real-time monitoring ng distortion rates ng current waveform upang matukoy ang onset ng saturation.
- Dynamic Weighting: Nagbibigay ng mas mataas na weights sa mga non-saturated segments sa initial fault stage at awtomatikong binababa ang weights sa mga saturated segments.
- Data Restoration: Gumagamit ng interpolation batay sa non-saturated data upang mabawi ang accurate fault currents.
Application Results: Ang praktikal na pag-implemento sa 220kV substation ay ipinakita na ang algorithm ay naimprove ang accurate fault zone identification sa 99.8%. Ang busbar fault clearance time ay laging nai-maintain sa 8-12ms, na mabisa na nagpre-prevent ng protection maloperation dahil sa CT saturation.
3.2 Distributed Optical Fiber Communication System
Isinasagawa ang high-performance point-to-point optical fiber communication architecture:
- Deterministic Delay: Ang dedicated fiber-optic links ay nagse-secure ng stable transmission delays.
- Clock Synchronization: Ang precision timing mechanisms ay nag-aabot ng sampling value synchronization accuracy na within ±1μs.
- Redundant Configuration: Ang dual-network redundancy design ay nagpapataas ng communication reliability.
Validation: Ang operational data mula sa 750kV smart substation ay ipinakita na ang communication delays sa pagitan ng central at bay units ay mas mababa sa 1ms, na may 100% correct operation rate, na sumasagot sa mahigpit na requirements ng ultra-high voltage systems para sa protection speed.
3.3 Virtual Busbar Technology
Ang software-defined busbar topology ay nagbibigay ng flexible configuration:
- Graphical Modeling: Ang visual tools ay nagde-define ng connectivity relationships ng primary equipment.
- Template Library Support: Inklusibo ng standard topology templates tulad ng double-busbar segmentation, 3/2 breaker scheme, at ring busbar.
- Online Reconfiguration: Nagbibigay ng adaptive adjustment ng protection logic nang walang power interruption.
Efficiency Gains: Ang praktikal na application sa converter station ay binawasan ang protection configuration time mula 48 oras (traditional methods) hanggang 2 oras, na mabisa na nag-iwas ng manual configuration errors at siyentipikong nag-improve ng project implementation efficiency.
