全数字化保护系统性能测试方案设计-系统运行特点与保护配置方案.pdf

第３８卷第１１期２０１０年６月１日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＶｏ１．３８Ｎｏ．１１Ｊｕｎ．１，２０１０全数字化保护系统性能测试方案设计（一）系统运行特点与保护配置方案杨丽，赵建国，ＰｅｔｅｒＡ．ＣｒｏｓＳｌｅｙ２陈大超（１．山东大学电气工程学院，山东济南２５００６１；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥ＆ＥＥ，ＴｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭａｎｃｈｅｓｔｅｒ，ＭａｎｃｈｅｓｔｅｒＭ６０１ＱＤ，Ｕ．Ｋ．）摘要：针对英国国家电网公司的网格型（Ｍｅｓｈ）接线变电站，分析其运行特点和保护要求。经反复论证，采用ｈｒｅｖａ公司ＭｉＣＯＭ系列保护ＩＥＤ，建立了适用于该变电站的数字化保护系统。母线主保护采用Ｐ７４６集中式数字母线保护ＩＥＤ，后备保护为两组Ｐ８４１；变压器高压侧主保护与后备保护分别采用？６４３和Ｐ８４１，低压侧保护为Ｐ８４１；馈线本地保护Ａ柜和远端保护Ｂ柜各装设两组Ｐ５４５，主保护Ｉ设为光纤通信的电流差动保护，主保护ＩＩ设为距离保护；Ｂ柜的Ｐ５４５采用常规硬接线形式并另设两组Ｐ９９１测试模块，以利于Ａ柜的性能参数对比；保护ＩＥＤ的时间同步通过Ｐ５９４单元接收ＧＰＳ信号实现。该保护系统已通过英国国家电网公司的验证，并为其提出基于０Ｍ１ＣＲＯＮＣＭＣ２５６测试仪和ＭｉＣＯＭＰＸ４Ｘ９－２ＬＥｓｉｍｕｌａｔｏｒ的性能测试方案，测试合格后将进行现场投运。关键词：ＩＥＣ６１８５０；数字化变电站；电力系统；继电保护；性能测试Ｄｅｓｉｇｎｏｆｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅｆｏｒａｌｌ－ｄｉｇｉｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｐａｒｔｏｎｅｓｙｓｔｅｍｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｈａｒｄｗａｒｅｓｅｔｕｐＹＡＮＧＬｉ，ＺＨＡＯＪｉａ—ｎ．ｇｕｏ，ＰｅｔｅｒＡ．Ｃｒｏｓｓｌｅｙ，ＣＨＥＮＤａｃｈａｏ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥ＆Ｅ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥ＆ＥＥ，ＴｈｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭａｎｃｈｅｓｔｅｒ，ＭａｎｃｈｅｓｔｅｒＭ６０１ＱＤ，Ｕ．Ｋ．）Ａｂｓｔｒａｅｔ：ＴｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎａＩｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｍｅｓｈｔｏｐｏｌｏｇｙｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｆｒｏｍＮａｔｉｏｎａＩＧｒｉｄｒＮＧ），Ｕ．Ｋ．ａｎｄｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔａｒｃａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｆｔｅｒａｔｈｏｒｏｕｇｈｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．ａｃｏｍｐｌｅｔｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉＳｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｔｈｉｓｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｕｓｉｎｇＭｉＣ０ＭｓｅｒｉｅｓｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅＩＥＤｆｒｏｍＡｒｅｖａＴ＆Ｄ．Ｐ７４６ｄｉｇｉｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅＩＥＤｉＳｕｓｅｄａｓｔｈｅｍｅｓｈｃｏｍｅｒｂｕｓｂａｒｍａｉｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｗｏＰ８４１ａｓｂａｃｋｕｐｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；Ｐ６４３ａｎｄＰ８４１ａｒｅｕｓｅｄａｓｔｒａｎ￣，；ｆｏｒｍｅｒＨＶｍａｉｎ／ｂａｃｋｕｐｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ．Ｐ８４ｌｉＳａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＬＶｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｆｅｅｄｅｒｌｏｃａｌｐａｎｅｌＡａｎｄｒｅｍｏｔｅｐａｎｅｌＢｈａｖｅｔｗｏＰ５４５ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ｍａｉｎＩｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉＳｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄａｓｃｕｒｒｅｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａＩｓｃｈｅｍｅｖｉａｆｉｂｒｅｏｐｔｉｃｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｍａｉｎＩＩｄｉｓｔａｎｃｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ；ｔｈｅＰ５４５ｉｎｐａｎｅｌＢａｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄａｓｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｈａｒｄｗｉｒｅｄｓｃｈｅｍｅａｎｄｔｗｏＰ９９１ｔｅｓｔｉｎｇｂｌｏｃｋｓａｒｅｉｎｓｔａｌｌｅｄ．ｔｈｉｓｉＳｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｆａｃｉｌｉｔａｔｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｐａｎｅｌＡ：ｔｈｅｔｉｍｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅＩＥＤｓａｒｅａｃｈｉｅｖｅｄｂｙＰ５９４ｕｎｉｔｓｒｅｃｅｉｖｉｎｇＧＰＳｓｉｇｎａｌｓ．Ｔｈｉｓｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ—ｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎａｐｐｒｏｖｅｄｂｙＮＧａｎｄｔｅｓｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＯＭＩＣＲＯＮＣＭＣ２５６ｔｅｓｔｓｅｔａｎｄＭｉＣ０ＭＰＸ４Ｘ９２ＬＥＳｉｍｕｌａｔｏｒａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ．ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｉｌｌｂｅｉｎｓｔａｌｌｅｄｆ—ｏｒｏｎｓｉｔｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｆｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＥＣ６１８５０；ｄｉｇｉｔａｌｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ：ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ：ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｔｅｓｔｉｎｇ中图分类号：ＴＭ７７文献标识码：Ａ—文章编号：１６７４．３４１５（２０１０）１１－００３８０６０引言数字化变电站以非常规互感器（ＮＣＩＴ），高速以太网交换技术和支持ＩＥＣ６１８５０标准的变电站自动化系统的应用为标志【１】。作为数字化变电站技术应用的重要一环，全数字化保护系统与常规保护系统相比，无论在系统结构方面，还是在构成元件方面都存在很大差异【２。Ｊ。全数字化保护系统具有一系列突出优点【４ｊ，其各项性能指标可否达到甚至超越常规硬接线保护系统，成为推广该技术的关键所在。国内外［５－１０］对常规保护系统的可靠性等已做了较多研究，设计全数字化保护系统的性能测试方案，对该技术的推广应用具有重要意义。国外各大厂家已进入对全数字化保护系统进行兼容性和互操作性试验阶段，并建立了若干试点工程。由英国国家电网，苏格兰电力，苏格兰南方电力，法国阿海珐公司等资助，在曼彻斯特大学国家电网电力系统研究中心组建了一套全数字化保护系杨丽，等全数字化保护系统性能测试方案设计（一）系统运行特点与保护配置方案。３９一统，并设计了性能测试方案。该保护系统针对英国国家电网广泛采用的网格型（ＭｅｓｈＣｏｍｅｒ）变电站结构设计，紧密贴合工程实际，极大地方便了全数字化保护系统在实际工程中的性能测试，对该技术的推广应用有重要的推动意义。１全数字化保护系统的特点全数字化保护系统是数字化变电站的重要组成部分，其应用具有非常重大的技术和经济意义。在技术上，可以减少设备的退出次数和退出时间，提高设备的使用效率；减少自动化设备数量，简化二次接线，提高系统的可靠性；设备具有互操作性，方便了设备的维护和更新，减少投运时间，提高工作效率；方便变电站的扩建及自动化系统的扩充。在经济上，可以实现信息在运行系统和其他支持系统之问的共享，减少重复建设和投资；减少占地面积，从而减少建设投资；减少变电站寿命周期内的总体成本，包括初期建设成本和运行维护成本。全数字化保护系统一般由非常规互感器（ＮＣＩＴ）、合并单元（Ｍｅｒｇｉｎｇｕｎｉｔ，ＭＵ）、以太网交换机（ＥｔｈｅｍｅｔＳｗｉｔｃｈ，Ｅ）、保护装置（ＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅＲｅｌａｙ，Ｒ）、同步时钟源（ＴｉｍｅＳｏｕｒｃｅ，ＴＳ）等组成。ＩＥＣ６１８５０．９．２过程总线实现了非常规互感器和合并单元与间隔层装置如保护ＩＥＤ、间隔层控制器、测量装置等的数字化连接，互感器、保护及断路器之间复杂的导线连接被光纤代替，简化了二次回路设计。非常规互感器的输出由模拟信号变为数字信号，并通过合并单元以多播方式发布到过程总线，保护等智能电子装置从过程总线获取采样和控制信息。外部同步时钟源是全数字化保护系统的关键元件，大部分保护功能都依赖于采样信号中时间标签的准确性。图１为一典型星形拓扑的全数字化保护系统。图１星形拓扑全数字化保护系统—Ｆｉｇ．１Ｓｔａｒｔｏｐｏｌｏｇｙａｌｌｄｉｇｉｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ全数字化保护系统是继电保护发展的趋势，其各项性能指标可否达到或优于常规硬接线保护系统，是推广该技术的关键所在。设计全数字化保护系统性能测试方案非常必要。２全数字化保护系统应用对象的特点在英国的输电网中，除了常见的双母线接线和一个半断路器接线外，因其出色的经济性，网格接线变电站应用非常广泛。图２为一网格型母线接线及其母线保护配置。四台断路器经隔离开关连接组成一个网格，每个网格角带一条输电线和一台变压器，可以实现节省断路器的目标。其母线保护原则是任意网格角母线发生故障，保护会断开与故障母线直接相连的网角上的两台断路器，同时发送联锁跳闸信号断开远端的输电线和变压器断路器。为了推动全数字化保护系统的应用，ＮＧ决定以网格型母线接线变电站为应用对象，研究全数字化保护系统在该变电站中应用的性能表现，如图３所不。一×图２网格型母线接线及其母线保护配置Ｆｉｇ．２Ｍｅｓｈｂｕｓｂａｒａｎｄｉｔｓｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ一‘馈栈保护帅隅‘Ⅻ馈线卡保护ｎ口ＭＣＰ－ｔ自ｆＭｅｓｈｃ０ｍＰｒｏｔＴｘＰ（ＴｘＰｒｏｔｌ图３全数字化保护系统的应用对象Ｆｉｇ．３Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｂｊｅｃｔｏｆａｌｌ－ｄｉｇｉｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ该变电站为一典型网格角，与该网格角相连的两台断路器旁各装设一个单相ＶＴ，馈线近网格角端Ａ装设三相ＶＴ，为节省投资，Ａ端和变压器近网格角．－４０．．电力系统保护与控制端均不装设断路器，故障切除由Ｂ端和变压器低压侧的断路器完成。网格角配置母线保护，变压器端配备变压器保护，馈线第一套主保护设置为带ＧＰＳ同步的组差动保护，第二套主保护为带闭锁的距离保护。为了便于比较全数字化保护与常规保护的性能表现，馈线Ａ端设置为基于ＩＥＣ６１８５０过程总线的全数字化保护，Ｂ端则为常规硬接线保护，Ａ、Ｂ端的保护通信由光纤实现。３保护硬件系统配置Ａｒｅｖａ公司是国际知名的电力设备制造商，其ＭｉＣＯＭ系列保护ｌＥＤ用于该测试系统的组建。３．１网格角母线保护配置网格角母线保护柜（ＭｅｓｈＣｏｍｅｒＰａｎｅ１）装设～套集中式数字母线保护ＭｉＣＯＭＰ７４６，两套控制和后备保护ＭｉＣＯＭＰ８４１，一套ＧＰＳ时间同步单元ＭｉＣＯＭＰ５９４，如图４所示，其遵循ＩＥＣ６１８５０．９．２ＬＥ的全数字化接口如图５所示。图４网格角母线保护柜Ｆｉｇ．４Ｍｅｓｈｃｏｍｅｒｐａｎｅｌ图５ＩＥＣ６１８５０．９．２ＬＥ接口—Ｆｉｇ．５ＩＥＣ６１８５０－９２ＬＥｉｎｔｅｒｆａｃｅＰ７４６的基本保护功能是分相比例差动保护，如选择ＨＢ／ＨＳ接点选项，典型动作时间为１２ｍｓ；如选择标准接点选项，典型动作时间为１７ｍｓ。Ｐ７４６应用比例制动原理，如图６所示，即使ＣＴ特性不一致和误差也不会误动，确保区外故障时的稳定性。为确保在断路器或隔离开关辅助接点状态错误情况下不会误动，Ｐ７４６引入大差元件（ＣｈｅｃｋＺｏｎｅ）闭锁比例差动元件。Ｐ７４６还包含了主断路器失灵保护及死区保护、过流保护等功能，采用多重跳闸判据，确保硬件故障和信号错误情况下的可靠性，任何一个跳闸命令的产生都要至少满足５个判据或条件：ａ．幅值判据：检测每一个区的两个门槛值，是否超过比例斜率特性（，｝２），是否超过差电流动作门槛（＞２）。ｂ．差动元件的跳闸命令需要大差元件的确认；是否超过比例斜率特性（ｋｚ）；是否超过差电流动作门槛（１ｏｃｚ＞２）。Ｃ．电流相位比较判据。ｄ．电压判据（可选）低电压：Ｕ＜ＯＲ、Ｖ１＜ＯＲ负序电压：＞０Ｒ零序电压：３Ｖ０＞ＯＲＩＤＣＺ＞∑动作电漉：（）Ｉ，剖动屯漉Ｐ７４６采用的变电站泛拓扑处理算法可确保其动态地适应于母线拓扑结构的改变，依靠流过断路器或隔离开关的电流状态，确定最优的跳闸区间，并能将母线结构实时地显示在装有动态监视工具的ＰＣ界面中。Ｐ８４１内设方向型过电流保护、接地保护、电压和频率保护等元件，是后备保护的理想选择。Ｐ５９４—支持ＩＲＩＧＢ时间同步信号和秒脉冲（１ＰＰＳ）Ｎ步信号输出，可同时产生四个同步源，其与ＧＰＳ同步后的秒脉冲光纤输出误差小于±１００ｎｓ。３．２馈线保护配置由网格角引出的输电线装设馈线保护Ａ（ＦｅｅｄｅｒＬｏｃａｌＰａｎｅ１）和馈线保护Ｂ（ＦｅｅｄｅｒＲｅｍｏｔｅＰａｎｅ１）两个保护柜，如图７所示。Ａ柜装设两套带距离保护的电流差动保护Ｐ５４５和一套Ｐ５９４。Ｂ柜除两套Ｐ５４５和一套Ｐ５９４＃ｂ，另设两套Ｐ９９１测试模块。杨丽，等全数字化保护系统性能测试方案设计（一）系统运行特点与保护配置方案Ａ柜和Ｂ柜的第一套Ｐ５４５（上）设置为光纤通信的电流差动保护，作为线路的第一套主保护，第二套Ｐ５４５（下）则设为三段式距离保护作为第二套主保护。Ｂ柜的两套Ｐ５４５通过硬件改装在常规保护系统模式下（硬接线）工作，如图８所示。输电线第一套主保护比例差动特性如图９所示，第二套主保护的距离特性如图１０所示。通过测试Ａ柜和Ｂ柜保护的各项性能指标，可以统计比较全数字化保护系统和常规硬接线系统的性能。图７输电线保护柜Ｆｉｇ．７Ｆｅｅｄｅｒｌｏｃａｌａｎｄｒｅｍｏｔｅｐａｎｅｌｓ以＾嘲Ａ柱辛数化接ｕＢ柜常规硬接线接ｕ图８Ａ柜和Ｂ柜接口Ｆｉｇ．８Ｆｅｅｄｅｒｌｏｃａｌａｎｄｒｅｍｏｔｅｐａｎｅｌｓｉｎｔｅｒｆａｃｅ动作电流ｆ』ｌ＝＋，＋，ｃＩ制动电流继电器的动作判据：（１）ｌ｝＜：时，ｌ．Ｉｋｌ＋‘ｒ２）｝，ｌ＞！时，ｌｌ＞七二｛ｌ一（一）：＋图９Ａ＃Ｅ￣ｎＢＳＥ第一套主保护特性Ｆｉｇ．９Ｆｅｅｄｅｒｍａｉｎ１ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ图１０Ａ柜和Ｂ柜第二套主保护特性Ｆｉｇ．１０Ｆｅｅｄｅｒｍａｉｎ２ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ３．３变压器保护配置变压器在高压侧（Ｈｖ）和低压￣ＩＪ（ＬＶ）各装设一个保护柜。高压柜装设一套Ｐ６４３变压器保护和一套Ｐ８４１，低压柜装设一套Ｐ８４１和一套Ｐ５９４，如图１１所示。Ｐ６４３是多功能的全数字化变压器保护ＩＥＤ，可实现差动保护，ＲＥＦ，过热／过励磁保护功能，同时兼具后备保护功能，其保护对象涵盖双绕组和三绕组变压器，可同时处理五组三相ＣＴ电流信号。图１１变压器保护高压柜和低压柜Ｆｉｇ．１１ＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎＨＶａｎｄＬＶｐａｎｅｌｓ４保护系统性能测试工具本项目采用ＯＭＩＣＲＯＮＣＭＣ２５６ｐｌｕｓ￣ｑ试仪和ＡｒｅｖａＭｉＣＯＭＰＸ４Ｘ９．２ＬＥＳｉｍｕｌａｔｏｒ作为测试工具。４．１ＯＭＩＣＲＯＮＣＭＣ２５６ｐｌｕｓ￣，１］试仪ＯＭＩＣＲＯＮ公司针对遵循ＩＥＣ６１８５０的全数字化保护系统，开发了ＩＥＣ６１８５０￣Ｕ试工具。对于采用ＩＥＣ６１８５０Ｇｏ０ｓＥ和采样值的保护测试，相当于将“”ＣＭＣ测试装置连接至站内网络，如图１２所示。通过１ＥＤＳｃｏｕｔ可以对符合ＩＥＣ６１８５０的装置的数据模型和配置进行研究。在整个测试工具支持标准的ＳＣＬ格式配置信号的应用。电力系统保护与控制图１２ＯＭＩＣＲＯＮＣＭＣ２５６ｐｌｕｓ的应用Ｆｉｇ．１２ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＯＭＩＣＲＯＮＣＭＣ２５６ｐｌｕｓＧＯＯＳＥ配置模块可对映射配置，将ｃＭＣ测试装置设置为采用Ｇｏ０ＳＥ消息在变电站网络上进行通讯。ＣＭＣ测试装置所认知的ＧＯＯＳＥ信息中的状“”态数据，就如同是连接至其开关量输入与输出端一样。接收到的ＧＯＯＳＥ信息中的数据属性控制测试装置的开关量输入（用于瞬时跳闸或启动信号）。开关量输出控制模拟（发布）的ＧＯＯＳＥ信息中的数据。采样值配置模块用于在测试装置中生成最多３“路采样值（ＳＶ）数据流。ＣＭＣ测试装置按照采用”ＩＥＣ６１８５０．９．２的仪用互感器数字接口应用导则，即“”９．２ＬＥ来生成采样数据，提供通信参数和激活采样值输出设置。所发布的采样值与测试装置的电压和电流输出上面所生成的模拟量电压和电流相对应。由于二次模拟值仍然存在，因此也支持混合应用。ＮｅｔＳｉｍ网络仿真软件由数字化网络模型计算出暂态电压和电流，得出对电网中真实事件的最佳近似。通过在标准网络配置上进行简单参数设置，“”即时点击运行就可以通过ＣＭＣ测试装置输出仿真信号，可仿真单线路、平行线路（包括互感耦合）和三端线路的短路故障，系统振荡，转换性双重故障等。４．２ＭｉＣ０ＭＰＸ４Ｘ９－２ＬＥＳＩｍｕＩａｔｏｒ９－２ＬＥＳｉｍｕｌａｔｏｒ仿真软件由Ａｒｅｖａ公司开发，最多可模拟输出８组用户设置的ＩＥＣ６１８５０９－２ＬＥ以太网信息帧，同时可回放Ｃｏｍｔｒａｄｅ文件输出相应的电压电流信号。其主界面如图１３所示。主界面支持８个逻辑节点，每个逻辑节点可输出一组三相电压电流信号（模值和相角），如图１４所示。点击ｌ０可将逻辑节点激活，在测试模式下输出的信号即为９．２ＬＥ“”“”信息帧。时间同步选项有无同步，局域同步“”和全局同步三个子菜单，用于对输出信号（模拟合并单元输出）进行同步。采样值特性可设置为“”“”“”正常无效问题信号，模拟实际系统中的情形，如图１５所示。图１３９－２ＬＥＳｉｍｕｌａｔｏｒ主界面Ｆｉｇ．１３９－２ＬＥＳｉｍｕｌａｔｏｒｍａｉｎｗｉｎｄｏｗ注：】．逻辑节点名称２．测试模式选项３．时间同步模式４．置零开关５．采样值特征６电压／电流模值／相角７．中性点【控制８．Ｃｏｍｔｒａｄｅ模式选项９．Ｃｏｍｔｒａｄｅ管理器１０．逻辑节点激活／闭锁图１４逻辑节点界面Ｆｉｇ．１４Ｌｏｇｉｃａｌｎｏｄｅｓｃｏｎｔｒｏｌ＿§：。；ＬｏｃａＩ｛｛ＧｌｏｂａＩｌ謦辫｝孵图１５时间同步和采样值特征选项Ｆｉｇ．１５Ｔｉｍｅｓｙｎｃｈａｎｄｖａｌｉｄｉｔｙｏｐｔｉｏｎｓ５结论本文从实际工程出发，与国际知名保护制造商Ａｒｅｖａ合作，为英国国家电网的网格角变电站设计了一套完整的保护系统，涵盖了母线保护，输电线保护（距离和差动）和变压器保护，组建相应的保护柜，提出了基于ＯＭＩＣＲＯＮ测试仪和９－２ＬＥ仿真器的测试方案，为全数字化保护系统性能测试打造了硬件平台。国内正在大力推广采用全数字化保护系统的新一代变电站技术，全数字化保护系统的性杨丽，等全数字化保护系统性能测试方案设计（一）系统运行特点与保护配置方案．４３一能问题同样是关注的焦点。本项目的测试执行方案（本文的姊妹篇）对全数字化保护系统的设计应用有重要参考价值，为实现更好的经济技术指标和变电站建设的数字化革命具有重要的推动意义。参考文献［１］高翔，张沛超．数字化变电站主要技术特征和关键技—术［Ｊ】．电网技术，２００６，３０（２３）：６７７１．—ＧＡＯＸｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＰｅｉｃｈａｏ．Ｔｈｅｍａｉｎｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｄｉｇｉｔａｌｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ—Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，３０（２３）：６７７１．［２］殷志良，刘万顺，杨奇逊，等．一种遵循ＩＥＣ６１８５０标准的合并单元同步的实现新方法［Ｊ］．电力系统自动化，２００４，２８（１１）：５７－６１．——ＹＩＮＺｈｉｌｉａｎｇ，ＬＩＵＷａｎｓｈｕｎ，ＹＡＮＧＱｉ－ｘｕｎ，ｅｔａ１．ＮｅｗｍｅｔｈｏｄｆｏｒｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇｔｈｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｏｆｍｅｒｇｉｎｇｕｎｉｔａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅＩＥＣ６１８５０ｓｔａｎｄａｒｄ［Ｊ］．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ—ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００４，２８（１１）：５７６１．［３］ＩＥＣ６１８５０ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓａｎｄｓｙｓｔｅｍｓｉｎ—ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｐａｒｔ９－２：ｓｐｅｃｉｆｉｃｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｅｒｖｉｃｅｍａｐｐｉｎｇ（ＳＣＳＭ）－ｓａｍｐｌｅｄａｎａｌｏｇｕｅｖａｌｕｅｓｏｖｅｒＩＳＯ８８０２・３［Ｓ】．［４］张沛超，高翔．数字化变电站系统结构［Ｊ］．电网技术，—２００６，３０（２４）：７３７７．—ＺＨＡＮＧＰｅｉｃｈａｏ，ＧＡＯＸｉａｎｇ．Ｓｙｓｔｅｍａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｏｆｄｉｇｉｔａｌｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６，—３０（２４）：７３７７．［５］王刚，丁茂生，李晓华，等．数字继电保护装置可靠性—研［Ｊ］．中国电机工程学报，２００４，２４（７）：４７５２．——ＷＡＮＧＧａｎｇ，ＤＩＮＧＭａｏｓｈｅｎｇ，ＬＩＸｉａｏｈｕａ，ｅｔａ１．Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｉｇｉｔａｌｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００４，２４（７）：４７－５２．［６］贺家李，郭征，杨晓军，等．继电保护的可靠性与动态性能仿真［Ｊ］＿电网技术，２００４，２８（９）：１８－２２．—ＨＥＪｉａｌｉ，ＧＵＯＺｈｅｎｇ，ＹＡＮＧＸｉａｏ－ｊｕｎ，ｅｔａ１．Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｉｎｇｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，２８（９）：１８．２２．［７］李永丽，李致中，杨维．继电保护装置可靠性及其最佳检修周期的研究ｆＪ１＿中国电机工程学报，２００１，２１（６）：—６３６５．７１．—ＬＩＹｏｎｇｌｉ，ＬＩＺｈｉ－ｚｈｏｎｇ，ＹＡＮＧＷｅｉ．Ｓｔｕｄｙｏｆｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｏｐｔｉｍａｌｒｏｕｔｉｎｅｔｅｓｔｉｎｔｅｒｖａｌｏｆｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｒｅｌａｙｓ［Ｊ］．—ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００１，２１（６）：６３６５，７１．［８］ＡｎｄｅｒｓｏｎＰＭ，ＡｇａｒｗａｌＳＫ．Ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｍｏｄｅｌｆｏｒｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅｓｙｓｔｅｍｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓＲｅｌ，１９９２，４１（３）：４２２－４２６．［９３ＡｎｄｅｒｓｏｎＰＭ，ＧｈａｊａｒＲＣｈｉｎｔａｌｕｒｉＧＭ，ｅｔａ１．Ａｎｉｍｐｒｏｖｅｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｍｏｄｅｌｆｏｒｒｅｄｕｎｄａｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ—ｓｙｓｔｅｍｓＭａｒｋｏｖｍｏｄｅｌｓ［Ｊ】．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＳｙｓ，—１９９７，１２（２）：５７３５７８．［１０］ＳｃｈｗｅｉｔｚｅｒＩＥＯ，ＡｎｄｅｒｓｏｎＰＭ．（１９９８）Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｕｓｉｎｇｆａｕｌｔｔｒｅｅｍｅｔｈｏｄｓ［Ｊ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．Ｓｅｌｉｎｃ．ｃｏｒｎ／ｔｅｃｈｐｐｒｓ／６０６０．——ｐｄ￣２００６０４２１．收稿日期：２０１０－０３－２６；—修回日期：２０１Ｏ－０４２９作者简介：杨丽（１９８５一），女，博士研究生，研究方向为数字化变电站继电保护技术；Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉ．ｙａｎｇ一３＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｒｎ赵建国（１９５５一），男，教授，博士生导师，研究方向为电力系统继电保护和ＦＡＣＴＳ装置在电力系统中的应用技术；ＰｅｔｅｒＡ．Ｃｒｏｓｓ１ｅｙ（１９５６一），男，教授，博士生导师，研究方向为电力系统继电保护和可再生能源技术。（上接第３７页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅ３７）［４］王成山，陈恺，谢莹华，等．配电网扩展规划中分布式电源的选址和定容ｆＪ１．电力系统自动化，２００６，３０（３）：３８．４２．—ＷＡＮＧＣｈｅｎｇｓｈａｎ，ＣＨＥＮＫａｉ，ＸＩＥＹｉｎｇ－ｈｕａ，ｅｔａ１．Ｓｉｔｉｎｇａｎｄｓｉｚｉｎｇｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｅｘｐａｎｓｉｏｎｐｌａｎｎｉｎｇ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃ—ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００６，３０（３）：３８４２．［５］ＭａｒｄａｎｅｈＭ，ＧｈａｒｅｈｐｅｔｉａｎＭＢ．Ｓｉｔｉｎｇａｎｄｓｉｚｉｎｇｏｆｄｉｓ￣ｉｂｕｔｅｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｕｎｉｔｓｕｓｉｎｇＧＡａｎｄＯＰＦ［Ｃ］．／／ＩＥＥＥＲｅｇｉｏｎ１０ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＴｅｎｃｏｎ．Ｃｈｉａｎｇｍａｉ（Ｔａｉｌａｎｄ）：２００４［６］ＬａｋｓｈｍｉＤｅｖｉＡ，ＳｕｂｒａｍａｎｙａｍＢ．ＯｐｔｉｍａｌＤＧｕｎｉｔｐｌａｃｅｍｅｎｔｆｏｒｌｏｓｓｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎｒａｄｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ－ａｃａｓｅｓｔｕｄｙ［Ｊ］．ＡＲＰＮＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅｓ，２００７．２（６）：５７－６１．收稿日期：２００９－０９－０２；—修回１３期：２０１Ｏ－０１０３作者简介：张勇（１９７２－），男，讲师，硕士，从事分布式发电、可再生能源和电力市场等方面的研究工作；Ｅ．ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｆ７０１＠１２６．ｃｏｍ吴淳（１９７２一），男，工程师，硕士，从事分布式发电和配电网自动化方面的研究ｘ－．作。