186
synchronization is proposed. An algorithm for processing unsynchronized SV streams has been implemented and tested in key
operating modes of relay protection and automation with loss and restoration of synchronization of SV sources.
Conclusions:
The developed solution for processing unsynchronized SV in IEDs is implemented at the software level and
allows maintaining individual protection and automation functions in the absence of synchronization of SVs, thereby ensuring the
protection of power facilities, including in modes of loss of synchronization by all SV publishers on substation. When implementing
a technical solution, the information available to the protections is used in accordance with the IEC 61850 standard.
Key words:
IEC 61850, SV, digital substation, 3rd architecture, relay protection and automation, time synchronization
I.
А
НАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ОТСУТСТВИЯ СИНХРОНИЗАЦИИ НА
ЦПС
III
АРХИТЕКТУРЫ
Неотъемлемой частью ЦПС III архитектуры является
система обеспечения единого времени для синхронизации
источников SV-потоков.
При наличии синхронизации атрибут «smpSynch»
пакета SV равен «2» (глобальная синхронизация) или «1»
(локальная синхронизация), это позволяет определить
достоверность получаемых измерений с точки зрения их
синхронности относительно астрономического времени
или локального времени на ЦПС.
При потере внешнего источника синхронизации
устройства-издатели
SV-потоков
продолжают
генерировать пакеты, переключаясь на собственные
внутренние источники времени, которые должны
гарантировать уход внутренних часов источника не более
чем на 1 мкс в течение 10 с [1]. По истечении времени
удерживания синхронизации атрибут smpSynch у пакетов
SV принимает значение «0» (отсутствие синхронизации),
т.е. генерируемые различными устройствами SV-потоки
больше не синхронизированы между собой и их отсчеты с
одинаковым smpCnt не соответствуют одному моменту
времени измерения. Продолжение работы с SV-потоками
после пропадания синхронизации без изменения
алгоритмов их обработки может привести к ложному
срабатыванию
ИО
защит,
в
первую
очередь
чувствительных дифференциальных. А также буфер
выборок измерений SV в ИЭУ РЗА со временем будет
опустошаться или переполняться за счет постепенного
расхождения smpCnt у последовательно приходящих
пакетов SV от разных издателей. Наиболее простым и
распространенным способом обработки терминалами РЗА
несинхронизированных SV-потоков является блокировка
всех функций РЗА, которые подписаны на потоки,
потерявшие синхронизацию. Такой подход приводит к
блокировке всех защит присоединения, что является
серьезным недостатком.
Однако наличие глобальной синхронизации SV не
всегда является необходимым условием для правильной
обработки SV-потоков измерительными органами защиты.
В частности, ИО, использующие измерения SV-потоков от
одного издателя, могут обрабатывать данные потоки вне
зависимости от синхронности получаемых измерений с
измерениями в потоках от других издателей. Точности
внутренних часов издателя SV достаточно для корректного
формирования сигнала измерения. К примеру, для
функционирования МТЗ ВН, МТЗ НН Т (АТ) взаимная
синхронизация SV-потоков с токами сторон ВН и НН не
требуется.
Для
измерительных
органов
защит,
использующих измерения SV-потоков разных издателей,
по крайней мере относительная локальная (взаимная)
синхронизация
использующихся
SV
является
необходимой.
Таким образом, можно заключить, что функции РЗА с
принимающие SV-потоки от одного издателя могут
правильно функционировать в условиях потери
синхронизации этим издателем, однако для этого
требуются поддержка обработки несинхронизированных
SV-потоков в ИЭУ РЗА. Алгоритм обработки должен
учитывать
всевозможные
сценарии
потери
и
восстановления синхронизации SV. Также может
потребоваться адаптация логики функций РЗА для работы
в данных режимах.
II.
Т
ЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ
В ИЭУ РЗА ТОР 300 производства «Релематика»
реализована обработка приема несинхронизированных SV-
потоков и выполнена доработка логики для организации
корректной работы по несинхронизированным измерениям
SV-потоков. Проведены испытания в ключевых сценариях
потери и восстановления синхронизации SV. Алгоритмы
обработки корректно функционируют как при подписке на
все синхронизированные SV-потоки, так и при подписке на
все несинхронизированные SV-потоки или комбинацию
тех и других. Обеспечивается корректное определение
несинхронизированных SV-потоков и управление вводом
выводом функций РЗА в зависимости от возможности их
правильной работы в режиме несинхронизированных
измерений.
В
ТОР
300
с
функцией
обработки
несинхронизированных
SV-потоков
выполняется
требование СТО ПАО «ФСК ЕЭС» [1] по сохранению
максимальной токовой защиты, максимального реле
напряжения при отсутствии синхронизации получаемых
устройством
РЗА
SV-потоков.
Обеспечивается
функционирование резервных защит при потере
синхронизации времени на объекте III архитектуры.
III.
В
ЫВОДЫ
При потере синхронизации на ЦПС III архитектуры
возможно сохранить в работе функции РЗА, ИО которых
используют измерения SV от одного устройства-издателя.
Для этого в ИЭУ РЗА требуются специальные алгоритмы
по обработке пакетов и управлению буфером выборок
измерений несинхронизированных SV, а также адаптация
логики работы РЗА. Техническое решение реализовано в
ИЭУ ТОР 300, испытано успешно, обеспечивает
надежность системы РЗА на ЦПС III архитектуры в
условиях потери синхронизации у всех или части издателей
SV-потоков на ЦПС.
Список литературы
[1]
СТО 56947007-29.240.10.256-2018 Стандарт организации ПАО «ФСК
ЕЭС». Технические требования к аппаратно-программным средствам
и электротехническому оборудованию ЦПС. – М.: ПАО «ФСК ЕЭС»,
2018. – 130 с.
[2]
А. Аношин, А. Головин Синхронизация времени: слабое место ЦПС?
[Электронный
ресурс].
URL:
дата обращения: 15.08.2021)
