面向数字化变电站的主变智能保护装置的研究与设计

摘要

随着数字化变电站的逐步推广，设计既能在现有变电站系统中稳定运行又能适用于数字化变电站的主变保护装置已经成为目前急需解决的问题。一个有效的解决方法就是使主变保护装置既能接收传统的模拟量输入和开关量输入输出信息，又能收发符合IEC61850标准的采样值和开关量输入输出信息。
　　借鉴数字化变电站的分层思想，本文设计并实现一种新型的主变保护装置。采用模块化设计方法，各模块之间通过交换式以太网通信，配置十分灵活，既能在现有变电站系统中使用，又可直接应用于数字化变电站系统中。
　　设计了一套基于AT91RM9200的主变智能保护装置，主要包括逻辑控制模块、模拟量采集模块、开关量输入输出模块和通信模块，各模块硬件之间相互独立，通过交换式以太网交互信息。主变智能保护装置的软件功能也采用模块化设计方案，基于嵌入式操作系统VxWorks实现逻辑控制功能。针对变压器励磁涌流的影响，采用一种改进型二次谐波制动算法，并进行了相关的仿真分析。最后，对各个功能进行了测试，完成了装置差动保护和以太网通信等试验。
　　研究与试验结果表明，所设计的面向数字化变电站的主变智能保护装置可以实现准确的差动保护和以太网通信等功能，可以满足数字化变电站的需求，达到了设计目标。