Penyelesaian Perlindungan Berasaskan Mikrokomputer: Ralai Perlindungan Busbar

1. Gambaran Keseluruhan

Perlindungan busbar adalah komponen penting dalam perlindungan sistem kuasa, bertujuan untuk mengasingkan dengan cepat kegagalan busbar dan mencegah penyebaran kegagalan. Dengan kemajuan pembinaan grid pintar, perlindungan busbar menghadapi cabaran bercabang: gangguan kesepatan transformator arus (CT) dan kelewatan komunikasi dalam arkitektur terdistribusi. Penyelesaian teknologi inovatif diperlukan untuk memastikan kebolehpercayaan dan kelajuan sistem perlindungan.

2. Analisis Cabaran Utama

2.1 Risiko Operasi Salah Akibat Kesepatan CT

Transformator arus cenderung menjadi kenyepatan semasa kegagalan busbar yang berdekatan, menyebabkan pemintasan yang serius pada arus sekunder. Algoritma perlindungan tradisional mungkin salah menilai kegagalan disebabkan oleh pemintasan sampel. Terutamanya dalam skenario kompleks di mana kegagalan luaran berkembang menjadi kegagalan dalaman, keupayaan anti-kenyepatan secara langsung mempengaruhi kebolehpercayaan sistem perlindungan.

2.2 Kelewatan Komunikasi dalam Arkitektur Terdistribusi

Substesen moden mengadaptasi arkitektur perlindungan terdistribusi, di mana kelewatan transmisi data antara unit pusat dan unit bahagian secara langsung mempengaruhi kelajuan operasi perlindungan. Dalam sistem tegangan ultra tinggi (750kV dan ke atas), kelewatan peringkat milisecond boleh memberi kesan signifikan terhadap kestabilan sistem.

3. Penyelesaian

3.1 Algoritma Anti-Kenyepatan Berpemberat

Teknik pemberat dinamik digunakan untuk penilaian kualiti masa nyata arus sekunder CT:

• ​Pengesanan Kenyepatan: Memantau kadar pemintasan gelombang arus secara masa nyata untuk mengenal pasti permulaan kenyepatan.
• ​Pemberat Dinamik: Memberikan pemberat yang lebih tinggi kepada segmen tidak kenyepatan semasa fasa awal kegagalan dan secara automatik mengurangkan pemberat semasa segmen kenyepatan.
• ​Pemulihan Data: Menggunakan interpolasi berdasarkan data tidak kenyepatan untuk memulihkan arus kegagalan yang tepat.

​Keputusan Aplikasi: Pelaksanaan praktikal di sebuah substesen 220kV menunjukkan bahawa algoritma meningkatkan pengenalpastian zon kegagalan yang tepat hingga 99.8%. Masa pengasingan kegagalan busbar dikekalkan secara konsisten pada 8-12ms, dengan berkesan mencegah operasi salah perlindungan akibat kenyepatan CT.

3.2 Sistem Komunikasi Serat Optik Terdistribusi

Arkitektur komunikasi serat optik titik-ke-titik berprestasi tinggi digunakan:

• ​Kelewatan Tertentu: Pautan serat optik tertentu memastikan kelewatan transmisi yang stabil.
• ​Sinkronisasi Jam: Mekanisme penentuan masa tepat mencapai ketepatan sinkronisasi nilai sampel dalam ±1μs.
• ​Konfigurasi Berlebihan: Reka bentuk rangkaian ganda meningkatkan kebolehpercayaan komunikasi.

​Pengesahan: Data operasional dari sebuah substesen pintar 750kV menunjukkan bahawa kelewatan komunikasi antara unit pusat dan unit bahagian kurang daripada 1ms, dengan kadar operasi betul 100%, memenuhi keperluan ketat sistem tegangan ultra tinggi untuk kelajuan perlindungan.

3.3 Teknologi Busbar Maya

Topologi busbar yang ditakrifkan perisian membolehkan konfigurasi fleksibel:

• ​Model Grafik: Alat visual menentukan hubungan sambungan peralatan utama.
• ​Perpustakaan Templat: Termasuk templat topologi standard seperti segmentasi busbar berganda, skema pemutus 3/2, dan busbar cincin.
• ​Rekonfigurasi Dalam Talian: Membolehkan penyesuaian adaptif logik perlindungan tanpa gangguan bekalan kuasa.

​Penjimatan Efisiensi: Aplikasi praktikal di sebuah stesen pemindah mengurangkan masa konfigurasi perlindungan dari 48 jam (kaedah tradisional) kepada 2 jam, dengan berkesan mengelakkan ralat konfigurasi manual dan meningkatkan kecekapan pelaksanaan projek secara signifikan.