智能变电站中使用无线局域网的保护系统测试与分析

梁康有+袁玲+干红平

摘 要：无线局域网的快速保护系统在智能变电站的稳定运行过程中起到了不可替代的作用，而该保护系统的可靠性和实时性研究也引起了广泛关注。针对这一问题，测试与分析了影响该保护系统性能的两个重要方面：通信过程中使用的信号压缩算法和整个系统的通信时间延迟。对使用软件仿真和统计学原理等方法进行了测试和分析。信号压缩算法的评估和通信时间延迟的计算结果表明无线局域网的保护系统应该在智能变电站中被广泛推广。

关键词：智能变电站； 无线局域网； IEC 61850； 行波

中图分类号： TN915?34； TP338 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）08?0170?03

Test and analysis of WLAN?based protection system for smart substation

LIANG Kangyou1， YUAN Ling2， GAN Hongping1

（1. School of Electronic and Electrical Engineering， Chongqing University of Arts and Sciences， Chongqing 402160， China；

2. Yongchuan Branch Company， State Grid Chongqing Electric Power Company， Chongqing 402160， China）

Abstract： The fast protection system based on wireless local area network （WLAN） plays an irreplaceable role in the stable operation process of the smart substation， and its reliability and real?time performance also attract wide attention. Aiming at this problem， two important aspects （signal compression algorithm in communication process and communication time delay of the whole system） affecting on the performance of the protection system are tested and analyzed. The software simulation， statistics principle and other methods are used to test and analyze the system. The evaluation result of the signal compression algorithm and the calculation result of the communication time delay show that the WLAN?based protection system should be widely promoted in the smart substations.

Keywords： smart substation； WLAN； IEC 61850； traveling wave

0 引 言

随着技术的发展和应用，智能变电站在智能电网领域得到了广泛应用，成为新一代电力系统的核心组成。在实际应用中，智能变电站除了要满足传统变电站的功能之外，还需实现信息采集、传输、处理和输出等完全数字化的功能[1]。为保障这些功能的实现，智能变电站需要使用可靠且快速的保护系统[2?6]。目前，基于行波的无线局域网系统可实现智能变电站所需功能，本文就对该保护系统进行了测试与分析。

智能变电站保护系统最重要的性能就是信号传输的可靠性和实时性[7?8]。本文也是针对这两个方面对保护系统进行测试。首先，影响该系统可靠性的因素就是控制信号传输的压缩算法，即离散小波变换算法（DWT）。压缩因子、信噪比和均方误差百分比这些指标均可充分评价信号的变化，其被用來测试该算法的性能。……