变电站保护装置合并单元简介 传统变电站中所需要的电气量都通过电缆直接接入常规互感器的二次侧电流、电压,再通过保护、测控等装置自身的采样模块实现对模拟量的采样的A/D 转换。智能变电站则是通过某个装置专门完成电气量的采样和A/D 转换,再通过光纤将采样的数字量直接传送给保护、测控装置。这个专门的装置就是我们本期要了解的“合并单元”。 1、功能 合并单元(Merging Unit)的功能主要是将互感器输出的电压、电流信号合并,输出同步采样数据,并为互感器提供统一的输出接口,使不同类型的互感器于不同类型的二次设备之间能够互相通信。 按照功能,合并单元一般可以分为间隔合并单元和母线合并单元。 间隔合并单元用于线路、变压器和电容器等间隔电气量的采集,只发送本间隔的电气量数据。一般包括三相电压Uabc,三相保护电流Iabc、三相测量用电流I、同期电压UL、零序电压U0、零序电流I0。对于双母线接线的间隔,合并单元根据本间隔隔离开关的位置,自动实现电压切换的功能。 母线合并单元一般采集母线电压或者同期电压,在需要电压并列时,可通过软件自动实现个母线电压的并列。 目前智能站中合并单元的采样频率和输出频率统一为4kHz,即每工频周期80 个采样点,这可以保护、测量装置的需求。对于计量用的合并单元需要专门设计,其采样和输出频率为12.8kHz。 2、技术原理 (1)电气量采集 由互感器输入合并单元的电气量可能是模拟量,也可能是数字量。 对于传统互感器输出的模拟量,模拟信号通过电缆输入合并单元,经过隔离变换、低通滤波后进入 CPU 进行 A/D 转换后,变为数字量输出至 SV 接口。 对于电子式互感器输出地数字量,合并单元有同步和异步两种方式。 同步方式:合并单元向个电子式互感器发送同步脉冲信号,电子式互感器接收到同步信号后,对一次电气量开始采集处理,并将采样数字量发送至合并单元。 异步方式:电子互感器按照自己的采样频率进行电气量采集处理,并将每次的采样值发送至合并单元。 (2)状态量的采集 对于状态量的采集,合并单元可自身直接采集,也可经GOOSE通信采集。 自采集方式:状态量通过硬接点输入合并单元,通过光电隔离变换,将强电信号转化为数字量“0/1”。 GOOSE 采集方式:合并单元接受智能终端经GOOSE 上传的就地采集到的状态量(比如刀闸位置),也可以通过GOOSE 通信上传装置状态、告警信息(比如合并单元装置告警信号)。 (3)采样数据同步问题 由于数据从...