[發明專利]一種數字化變壓器差動保護裝置及其保護方法

有效

• 申請號: 201310032259.X
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103078295A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 馬平;金乃正;朱瑪;宋小會;魏勇;劉星;李俊剛
• 申請（專利權）人: 紹興電力局;國家電網公司
• 主分類號: H02H7/045
• 分類號: H02H7/045;H02J13/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

????本發明涉及一種數字化變壓器差動保護裝置及其保護方法。

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背景技術

變壓器是電力系統發電廠、變電站中的重要設備之一，起著匯集和分配電能及電壓等級變換的作用。基于差動原理的變壓器差動保護作為變壓器保護的主保護，和后備保護、非電量保護一起實現了變壓器的二次繼電保護，這些繼電保護功能得到了普遍的應用。

當前國內外常規的變壓器差動保護，是把變壓器各側間隔的回路電流量引入變壓器差動保護裝置，由變壓器差動保護裝置完成模擬量的同步采樣及差動邏輯判別。這種方法需要接入大量二次電纜，不僅電纜投資大，而且現場施工工作量大，在智能變電站中已經很難得到運行單位的認可。

現階段在智能變電站變壓器差動保護的技術方案中，“網采網跳”模式主要采用“GPS+IRIG-B碼組網”或者技術先進，但電力系統應用成熟度尚不成熟的“IEEE1588”的時鐘同步技術，在采集的電流電壓數據中加入時間標簽，求出同一時刻變壓器上面的差流。但是隨之而來的弊端也是明顯的，這種變壓器差動保護對GPS信號具有很強的依賴性，在失去GPS同步信號時差動保護就要退出運行；同時GPS數據信息還要占用大量的通道資源?！爸辈芍碧蹦Ｊ?，雖然可以不需要對時，但是需要數字化變壓器保護裝置硬件上設計眾多的光以太網口，硬件成本增加，光口功耗總加增大，發熱問題突出，裝置可靠性降低。

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發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種數字化變壓器差動保護裝置及其保護方法,其免時鐘同步，大幅減少數字化變壓器保護的光網口數量，而采用小矢量方式傳輸數字化采樣值，提高了變壓器差動保護的快速性，降低了網絡通道的帶寬占用，且降低了光功耗及發熱使裝置可靠性大幅提高，減少了其成本。

本發明為達到上述的目的，本發明采用如下技術方案：

????一種數字化變壓器差動保護裝置，包括OLT設備、數字化變壓器保護裝置、合并器，其中所述的OLT設備分別與數字化變壓器保護裝置、合并器線路連接。

????所述合并器包括變壓器高壓側合并器、變壓器中壓側合并器、變壓器低壓側合并器。

所述合并器由A/D模塊、第一CPU插件、第一EPON通信插件、第一公用數據緩沖區組成；其中所述的A/D模塊與第一CPU插件信號連接，所述第一CPU插件分別與第一EPON通信插件、第一公用數據緩沖區信號連接，所述第一EPON通信插件與第一公用數據緩沖區信號連接；所述A/D模塊與變壓器線路連接，所述EPON通信插件與OLT設備線路連接。

所述數字化變壓器保護裝置由NPI插件、第二CPU插件、第二EPON通信插件、第二公用數據緩沖區組成；其中所述的NPI插件分別與第二CPU插件、第二公用數據緩沖區信號連接，所述第二CPU插件分別與第二公用數據緩沖區、第二EPON通信插件信號連接；所述NPI插件與OLT設備線路連接。

一種數字化變壓器差動保護裝置的保護方法，包括以下步驟：

1）首先各側合并器內的A/D模塊對變壓器的電流電壓模擬量進行采集保存且數據處理，接著A/D模塊將處理后的數據輸送到第一CPU插件；由第一CPU插件對采樣值數據進行運算，且將運算值保存到第一公用數據緩沖區；接著第一EPON通信插件對第一公用數據緩沖區進行數據訪問，將運算值封包處理，且通過第一EPON通信插件的驅動模塊發送到OLT設備；

2）接著OLT設備以時分復用的方式對各側合并器的第一EPON通信插件輸送的數據向數字化變壓器保護裝置輸出；

3）然后當數字化變壓器保護裝置中NPT插件接收到OLT設備輸送的數據后，NPT插件進行通信處理后根據時隙發送順序進行時序補償，形成含補償校正后時標的采樣值數據，且將采樣值數據保存到第二公用數據緩沖區，最后第二CPU插件對第二公用數據緩沖區進行數據訪問，第二CPU插件根據采樣值進行保護邏輯運算，若符合保護動作則通過第二EPON通信插件發送跳閘GOOSE命令，進行跳閘；若不符合動作則正常運行。

????所述步驟1）中A/D模塊對采集的電流電壓模擬量進行數字濾波處理。

????所述步驟1）中CPU插件對采樣數據值以小矢量算法進行運算。

????所述步驟1）中EPON通信插件將小矢量采樣值以GOOSE報文格式進行封包處理。