
IEC 61850 是变电站自动化系统 (SAS) 的综合标准。该标准要求在过程级和站级集成电力系统网络的所有保护、控制、测量和监控功能。在全球多个变电站成功实施基于 IEC 61850-8-1 的 GOOSE 标准后,主要的保护装置供应商目前正在通过数字过程总线为基于 IEC 61850-9-2 的时间关键型采样值 (SV) 信息开发可互操作的产品。因此,全球多家能源公司正在开发变电站全数字化项目。 采用 IEC 61850-9-2 技术的好处包括1) 大大降低了变电站的总体成本;2) 与使用少量光纤电缆相比,减少了大量铜导线的成本;3) 降低了电流互感器 (CT) 饱和及其后果发生的概率;4) 与可能发生开路的传统方法相比,使用更安全,而且消除了进入继电器室的高压铜线;5) 允许在数字通信总线上对单个保护 IED 进行广泛的测量,而且可以在更短的时间内完成系统重新配置。 数字变电站中过程网络的性能对继电功能的实现尤为重要,而 SV 数据包的传输质量正成为保护的关键制约因素,因为它们承载着电力系统的实际参数。与 GOOSE 不同,同一个 SV 报文不会重复多次,因此,分析 SV 丢失、误码、紊乱或延迟对保护功能的影响非常重要。SV 数据包的数量远大于 GOOSE 数据包,在过程总线中占用了大量流量。此外,在网络拥塞的情况下,SV 数据包很可能丢失或延迟,从而导致保护功能失效。因此,应更多地关注 SV 数据包问题,尤其是需要两侧 SV 同步的差动保护。 传统的保护 IED 没有针对 SV 丢失/延迟采取任何纠正措施,因此,丢失或延迟的样本会被忽略,认为其相位估计值为零。如今,IED 供应商采用的解决方案是在数据包丢失/延迟过多时封锁保护功能。但是,如果故障期间后备保护功能失效,则可能会导致系统恶化。 因此,本文分析了处理丢失/延迟 SV 的智能算法对差分保护 IED 的影响。本文将测试不同的纠正措施,如零值替换、线性插值、二阶拉格朗日插值和三次样条插值。 显然,更高的计算精度通常意味着更多的计算工作量和更慢的计算速度。 速度较慢。因此,所有算法都将在实时环境中实施和测试。第一阶段使用虚拟 IED软件在环 仿真),第二阶段使用真实 IED(硬件软件在环 仿真)。 为了对其进行检验,在HYPERSIM 软件中对巴西公用事业公司 CPFL Energy 的一个真实变电站进行了建模。该变电站基本上由两条 69 kV 输电线路、一台电力变压器和四条 13.8 kV配电 馈线组成。在实验室环境中,使用 IEC 61850 数据完整性操作和故障插入工具,针对各种 SV 损失/延迟情况,研究了作为变压器差分 IED 一部分的 SV 估算算法。