[發(fā)明專利]縱聯(lián)通道傳輸裝置、光纖差動(dòng)保護(hù)裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010182095.5
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN101841446A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張克元;倪傳坤;廉海濤;李文正;李寶偉
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼集團(tuán)有限公司;許繼電氣股份有限公司;許昌許繼軟件技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L12/56;H04L29/08;H04L7/00;H02H7/26
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及縱聯(lián)通道傳輸裝置、光纖差動(dòng)保護(hù)裝置及方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其在采用電子式電流、電壓互感器的數(shù)字化變電站中的基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通訊規(guī)約的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

光纖電流差動(dòng)保護(hù)以其簡單的保護(hù)原理及優(yōu)良的性能特征越來越多的被采用為高壓及超高壓輸電線的主保護(hù)。電流差動(dòng)保護(hù)要求參與差動(dòng)電流計(jì)算的各端電流必須是在同一時(shí)刻進(jìn)行采樣的。輸電線路差動(dòng)保護(hù)參與計(jì)算的雙端電流是在位于輸電線路兩端電流互感器的二次采樣值，由于相隔較遠(yuǎn)需要將兩側(cè)的電流二次采樣值通過光纖通道傳輸?shù)搅硗庖粋?cè)。雙端電流的二次采樣不是在同一個(gè)裝置完成，因此要求需要將雙端電流的采樣進(jìn)行同步或者計(jì)算出采樣時(shí)刻的偏差以便進(jìn)行相位補(bǔ)償。

基于電磁式電流互感器的光纖電流差動(dòng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)方法為二次電流的采樣、傳輸及數(shù)據(jù)同步由同一個(gè)裝置（CPU）完成。差動(dòng)保護(hù)裝置的功能包括完成本側(cè)數(shù)據(jù)的采樣和發(fā)送，接收對側(cè)數(shù)據(jù)并進(jìn)行采樣同步（或相位修正）以及差動(dòng)保護(hù)邏輯的運(yùn)算。縱聯(lián)光纖通道所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)即為差動(dòng)保護(hù)裝置能夠采樣到得交流量及開關(guān)量數(shù)值。由于各個(gè)制造廠的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置縱聯(lián)光纖通道的數(shù)據(jù)傳輸格式及內(nèi)容各不相同，導(dǎo)致輸電線路兩端的光纖差動(dòng)保護(hù)必須采用同一個(gè)制造廠的裝置。

在數(shù)字化變電站中采用的是電子式電壓、電流互感器，二次數(shù)字信號量的采樣由合并單元完成，合并單元向過程層網(wǎng)絡(luò)輸出符合IEC61850-9-2規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)的采樣數(shù)據(jù)，光纖差動(dòng)保護(hù)裝置通過網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)字量的采樣信息。

當(dāng)輸電線路為T接線分支線路或者多個(gè)分支線路時(shí)，為了完成光纖差動(dòng)保護(hù)，需要各側(cè)的保護(hù)裝置需要與其它側(cè)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的光纖通訊。線路的分支個(gè)數(shù)不同，則每個(gè)裝置需要不同數(shù)量的光纖通訊接口完成數(shù)據(jù)接收和發(fā)送，保護(hù)裝置的硬件難以統(tǒng)一，兼容性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種獨(dú)立于差動(dòng)保護(hù)裝置并具有變電站兩側(cè)采樣同步功能的縱聯(lián)通道傳輸裝置。

本發(fā)明的另一目的是提供一種縱聯(lián)通道光纖差動(dòng)保護(hù)裝置，以解決由于縱聯(lián)光纖通道的數(shù)據(jù)傳輸格式及內(nèi)容不相同，而限制輸電線路兩端的光纖差動(dòng)保護(hù)裝置必須采用同一個(gè)制造廠的裝置，使得保護(hù)裝置的硬件兼容性差的問題。

本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種縱聯(lián)通道光纖差動(dòng)保護(hù)方法，以實(shí)現(xiàn)縱聯(lián)通道光纖差動(dòng)保護(hù)裝置的采樣同步及差動(dòng)保護(hù)功能。

本發(fā)明的縱聯(lián)通道傳輸裝置技術(shù)方案如下，該裝置包括：

CPU插件，內(nèi)設(shè)有過程層數(shù)據(jù)處理單元和縱聯(lián)數(shù)據(jù)處理單元，所述過程層數(shù)據(jù)處理單元分別通過以太網(wǎng)接口用于變電站站內(nèi)過程層數(shù)據(jù)的收發(fā)及同步和間隔層數(shù)據(jù)的收發(fā)，所述縱聯(lián)數(shù)據(jù)處理單元用于與縱聯(lián)通道的數(shù)據(jù)收發(fā)處理；

光電轉(zhuǎn)換器，用于將串行電信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光信號發(fā)送至外部光纖通道或者將光纖通道的光信號轉(zhuǎn)換為串行的電信號輸入到CPU插件；

協(xié)議轉(zhuǎn)換器，用于將CPU插件的串行數(shù)據(jù)與G703/E1標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；

所述光電轉(zhuǎn)換器和協(xié)議轉(zhuǎn)換器分別與CPU插件相連。

?進(jìn)一步的，還包括脈沖轉(zhuǎn)換器，該脈沖轉(zhuǎn)換器與CPU插件相連，用于將外部光纖脈沖或者IEC1588網(wǎng)絡(luò)對時(shí)脈沖輸入轉(zhuǎn)換為CPU插件的硬件中斷輸入。

?進(jìn)一步的，當(dāng)變電站的SMV網(wǎng)絡(luò)與GOOSE網(wǎng)絡(luò)共網(wǎng)時(shí)，設(shè)置至少一個(gè)以太網(wǎng)接口；當(dāng)變電站的SMV網(wǎng)絡(luò)與GOOSE網(wǎng)絡(luò)分別組網(wǎng)時(shí)，設(shè)置相應(yīng)的至少兩個(gè)以太網(wǎng)接口。

本發(fā)明的縱聯(lián)通道光纖差動(dòng)保護(hù)裝置技術(shù)方案如下，該裝置包括：

合并單元，用于接收電子式電流、電壓互感器的信號后，根據(jù)采樣同步脈沖對互感器進(jìn)行二次采樣，向SMV網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)輸出符合標(biāo)準(zhǔn)的采樣值信息；

縱聯(lián)通道傳輸裝置，包括CPU插件、光電轉(zhuǎn)換器和協(xié)議轉(zhuǎn)換器，所述CPU插件內(nèi)設(shè)有過程側(cè)數(shù)據(jù)處理單元和縱聯(lián)數(shù)據(jù)處理單元；縱聯(lián)通道裝置通過光電轉(zhuǎn)換器與縱聯(lián)光纖通道相連，通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器與SDH網(wǎng)絡(luò)相連，通過過程層數(shù)據(jù)處理單元的以太網(wǎng)接口與SMV網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)相連，該裝置用于實(shí)現(xiàn)本站和對側(cè)變電站的采樣同步，并向SMV網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)輸出符合標(biāo)準(zhǔn)的對側(cè)變電站采樣值信息；

差動(dòng)保護(hù)裝置，用于從SMV網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上同時(shí)接收合并單元與縱聯(lián)通道發(fā)出的采樣值信息，相同采樣序號的采樣值進(jìn)行差動(dòng)電流、制動(dòng)電流以及差動(dòng)保護(hù)邏輯的運(yùn)算；

故障錄波裝置，用于從SMV網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上接收本站采樣數(shù)據(jù)，接收對側(cè)變電站傳輸過來經(jīng)過同步處理的采樣值，在線路發(fā)生故障之后，通過分析線路兩側(cè)故障時(shí)的采樣數(shù)據(jù)，判別繼電保護(hù)動(dòng)作結(jié)果是否正確；