[發明專利]一種應用于數字化變電站的集中式母線保護裝置及方法

有效

• 申請號: 200910243409.5
• 申請日: 2009-12-21
• 公開（公告）號: CN101719696A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 王冬青;李冰;曲春輝;曹楠;宋合志;李剛;蘇瑞;侯鵬;申仲濤;鹿洪剛;劉潤花;萬博;王化鵬;汪一;陳翔宇
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02H7/22
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種應用于數字化變電站的集中式母線保護裝置，其特征在于：所述母線保護裝置包 括硬件裝置和軟件處理系統，所述硬件裝置采用嵌入式處理器單元，多CPU并行處理技術， 提供雙千兆以太網接口和RS232、RS485/422接口；所述軟件處理系統包括數據接收處理模塊、 母線保護邏輯模塊、通訊處理模塊和系統管理模塊，所述數據接收處理模塊經以太網接口通 過網絡接收基于IEC61850標準的模擬量和開關量的數據報文，并對所述數據報文進行分析處 理，為所述母線保護邏輯模塊提供數據支持；所述母線保護邏輯模塊根據母線保護邏輯的要 求，對所述數據接收處理模塊提供的數據進行合理判斷，并通過網絡向變電站母線設備下達 控制命令；所述通訊處理模塊管理母線保護裝置的通訊部分，為所述雙千兆以太網接口和 RS232、RS485/422接口提供通訊支持；所述系統管理模塊保證母線保護裝置的正常運行，為 母線保護裝置提供維護。

2.根據權利要求1所述的數字化變電站的集中式母線保護裝置，其特征在于：所述通訊 處理模塊以IEC61850標準第五部分為基礎，構建信息和通信模型庫。

3.根據權利要求1或2所述的數字化變電站的集中式母線保護裝置，其特征在于：所述 通訊處理模塊采用變電站配置語言，并使用統一的工具對所述軟件處理系統進行配置和管理。

4.根據權利要求1所述的數字化變電站的集中式母線保護裝置，其特征在于：所述母線 保護邏輯模塊對來自站內多個間隔的數據進行統一處理記錄，采用集中式母線保護邏輯，對 過程層進行集中式控制。

5.根據權利要求1所述的數字化變電站的集中式母線保護裝置，其特征在于：所述母線 保護裝置的二次回路設計簡單，無需考慮互感器飽和，母線保護與站內其他保護以及過程層 的溝通全部通過GOOSE實現。

6.一種應用于數字化變電站的集中式母線保護裝置的方法，其特征在于：所述方法的步 驟如下：

步驟一：集中式母線保護裝置的系統管理模塊在母線保護裝置運行后，啟動采樣中斷任 務、保護邏輯計算任務、站控層通訊任務、人機接口任務、系統時鐘任務，并對上述任務進 行維護管理，在上述任一任務發生鎖死后啟動看門狗，重新啟動母線保護裝置；

步驟二：集中式母線保護裝置的數據接收處理模塊通過以太網接口接收基于 IEC61850-9-1或IEC61850-9-2標準的變電站通信網絡和系統的數據報文，對數據報文進行 分析處理，同時記錄所采集的數據的實時動態變化過程、分析結果和數據的正常異常信息， 為母線保護邏輯模塊提供數據支持；

步驟三：集中式母線保護裝置的母線保護邏輯模塊根據母線保護邏輯的要求，對數據接 收處理模塊提供的所保護母線的運行狀態數據報文信息進行合理判斷，下達控制命令。

7.如權利要求6所述的一種應用于數字化變電站的集中式母線保護裝置的方法，其特征 在于：所述步驟二中的數據接收處理模塊對所采集的數據報文進行的分析處理包括：數據的 有效性判斷，檢測是否發生丟包，同步異常，通訊中斷，電流電壓數據不平衡或者差流越限。

8.如權利要求6所述的一種應用于數字化變電站的集中式母線保護裝置的方法，其特征 在于：所述步驟三中的母線保護邏輯模塊采用的母線保護邏輯包括：母線差動保護邏輯、母 聯充電保護邏輯、母聯過流保護邏輯、死區保護邏輯、斷路器失靈保護邏輯。

9.如權利要求8所述一種應用于數字化變電站的集中式母線保護裝置的方法，其特征在 于：所述母線差動保護的實現采用比率制動特性，無需考慮互感器飽和對采樣數據的影響。