Микрорачунална базирана заштитна решенија: Реле за заштита на магистрални линии
- Pregled
Заштитата на главната магистрали е критичен компонент на заштитата на системата за енергија, со основна мисија да брзо изолира грешки во главната магистрала и да предотврати ширењето на грешките. Со напредокот во изградбата на паметни мрежи, заштитата на главната магистрала се соочува со двостран прифати: интерференција од наситување на трансформаторите за струја (CT) и забави во комуникацијата во распределени архитектури. Потребни се иновативни технологички решенија за осигурување на надежноста и брзината на системите за заштита.
- Анализа на основните предизвици
2.1 Ризик од погрешно функционирање поради наситување на CT
Трансформаторите за струја се подложни на наситување при блиски грешки во главната магистрала, што доведува до сериозни деформации на вторичните струи. Традиционалните алгоритми за заштита можат да грешат при грешки поради деформација на узорците. Посебно во комплексни сценарија кога вонешни грешки се трансформираат во внатрешни, капацитетот за противодействување на наситувањето директно влијае на надежноста на системот за заштита.
2.2 Забави во комуникацијата во распределени архитектури
Современите подстанции применуваат распределени архитектури за заштита, каде што забавите во преносот на податоци помеѓу централните единици и единиците за бокс директно влијаат на брзината на операцијата на заштита. Во системи со ултрависоко напон (750кВ и повеќе), забави на ниво на милисекунди можат значително да влијаат на стабилноста на системот.
- Решенија
3.1 Алгоритам со тежини за спречување на наситување
Емпложена е динамичка техника со тежини за реално време оценка на качеството на вторичните струи од CT:
- Детекција на наситување: Мониторира стопанството на деформација на формата на струјата во реално време за идентификација на почетокот на наситување.
- Динамички тежини: Додељува повисоки тежини на не-наситени сегменти во почетната фаза на грешка и автоматски ги намалува тежините во наситени сегменти.
- Обновување на податоци: Користи интерполација базирана на не-наситени податоци за обновување на точни струи на грешката.
Резултати од примената: Практичната имплементација во 220кВ подстанција покажа дека алгоритамот подобри точната идентификација на зона на грешка до 99,8%. Времето за чистење на грешката во главната магистрала беше константно одржано на 8-12мс, ефективно спречувајќи погрешно функционирање на заштитата поради наситување на CT.
3.2 Распределен оптички влакнен комуникационен систем
Применувана е високоперформансна точка-до-точка оптичка влакнена комуникациска архитектура:
- Одредена забава: Посветени оптички врски осигуруваат стабилни забави во преносот.
- Синхронизација на часовникот: Механизми за прецизна време постигнуваат точност на синхронизација на вредности на узорци до ±1μс.
- Редундантен дизајн: Дизајн со двојна мрежна редунданција подобрува надежноста на комуникацијата.
Потврда: Оперативни податоци од 750кВ паметна подстанција покажаа дека забавите во комуникацијата помеѓу централните и јединиците за бокс беа помал од 1мс, со 100% точна операција, задоволувајќи строгите барања на системите со ултрависоко напон за брзина на заштита.
3.3 Технологија на виртуелна главна магистрала
Топологија на главната магистрала дефинирана со софтвер овозможува флексибилна конфигурација:
- Графичко моделирање: Визуелни алатки дефинираат релации на поврзување на првичното опрема.
- Поддршка од библиотека на шаблони: Вклучува стандардни тополошки шаблони како двојна главна магистрала, 3/2 лемнички схема и кругова главна магистрала.
- Онлајн ре-конфигурација: Овозможува адаптивна прилагодба на логика на заштита без прекин на напонот.
Добивани ефекти: Практична примената во конвертерска станција намали времето за конфигурација на заштита од 48 часа (со традиционални методи) до 2 часа, ефективно спречувајќи грешки во рачната конфигурација и значително подобрувајќи ефикасноста на реализацијата на проектот.
