[發明專利]牽引變電所集中式保護控制系統及該系統的運行方法

無效

• 申請號: 201310396845.2
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104426241A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 龔伶
• 申請（專利權）人: 龔伶
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及牽引變電所，具體是牽引變電所集中式保護控制系統及該系統的運行方法。

背景技術

牽引變電所為電力牽引的專用變電所，其是向電氣化鐵道或城市軌道交通電力牽引等提供電能和變換、分配電能的電氣裝置與設施，其功能是將電力系統的三相交流電經降壓、整流或變頻后供電力機車或動車組使用。牽引變電所的保護控制系統作為牽引變電所的控制中心，其用于分析接收的信息數據并發出相應指令，其在牽引變電所的智能化控制中扮演著重要的角色。現有牽引變電所的保護控制系統主要采用分層分布式結構，面向間隔，功能獨立，可靠性較高，但存在信息不能共享、缺乏整體的協調性等不足。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種便于信息共享、且能提高整體協調性的牽引變電所集中式保護控制系統及該系統的運行方法。

本發明的目的主要通過以下技術方案實現：

牽引變電所集中式保護控制系統，包括系統總線及連接在系統總線上的智能操作模塊、GOOSE報文接收解碼模塊、GOOSE報文發送模塊、備自投模塊、開關閉鎖模塊、通信模塊及人機交互模塊，其中：

GOOSE報文接收解碼模塊用于接收智能操作模塊發送的開關位置的GOOSE報文并對其進行解析，再將解析得到的信息發送給備自投模塊和開關閉鎖模塊；

GOOSE報文發送模塊用于發送跳閘、合閘信息給智能操作模塊；

備自投模塊根據斷路器和隔離開關的位置信息識別牽引變電所的工作方式，對變壓器故障、進線有壓及進線失壓進行判斷，并發出控制斷路器和開關開合的信號至智能操作模塊；

開關閉鎖模塊接收GOOSE報文接收解碼模塊解碼后的開關、斷路器位置信息，并判斷是否進行閉鎖操作后把判斷結果發送至GOOSE報文發送模塊；

通信模塊用于對備自投模塊和開關閉鎖模塊與人機交互模塊之間進行信息的傳遞；

人機交互模塊用于信息的錄入和輸出；

智能操作模塊用于向GOOSE報文接收解碼模塊發送當前的開關位置信息，接收備自投模塊發送的控制斷路器和開關開合的信號，以及接收并解析開關閉鎖模塊發送的閉鎖信息，進而發出相應的控制指令。

本發明創造中備自投功能主要包括自投運行方式判別并根據配置文件完成主變故障備用變壓器自動投入、進線失壓備用電源自動投入等備自投功能。執行備自投邏輯的過程中，如果開關不能正常的閉合或斷開、聯絡信號出現故障，備自投邏輯自動中斷，并給出故障信息。本發明中備自投功能的實現主要通過變壓器主保護裝置、后備保護裝置、主變測控裝置以及智能接口單元等相互配合實現。本發明創造中開關閉鎖模塊所依賴的防誤閉鎖裝置可以有效的防止由于誤操作正在運行的電氣設備而引發的人身和重大設備事故。本發明創造所依賴的可操作的一次設備主要包括斷路器、隔離開關、接地線或者地刀。所謂閉鎖邏輯，實際上就是為斷路器、隔離開關和地刀或者接地線設定操作條件，以便滿足“五防”要求：（1）防止誤分、誤合斷路器；（2）防止帶負荷分、合隔離開關；（3）防止誤入帶電間隔；（4）防止帶電合地刀或者接地線；（5）防止帶地刀或者接地線合閘。

本發明創造中采用GOOSE（Generic?Object?Oriented?Substation?Events通用面向對象變電站事件的略稱）的基本目的是為了傳輸控制信號、跳閘信號、備自投開合閘信號等快速通用變電站事件，需要極高的實時性和可靠性，所以對于實時性，按照IEC61850-8-1中的映射規定，報文經過ASN.1編碼后直接映射到ISO/IEC8802-3以太網。而并非采用常規的基于TCP/IP協議的四層網絡結構。該協議結構復雜，建立握手連接，封包傳輸及接收解析等需要占用大量時間，故無法滿足實時性要求。GOOSE網絡通信架構基于物理層和鏈路層兩層結構，采用ISO8802.2?LLC1協議通信。在傳輸中主要采用多播交換方式，接收終端只需判明報文的目的地址即可，節省了大量時間。

本發明創造中通信模塊的任務是與集中式保護控制進行通信并完成信息的交互，也可完成巡檢及人機交互模塊的通信功能。通信模塊將集中式保護控制裝置的各種信息按規約傳送到人機交互模塊；同時，通信模塊還要完成遙測與遙信信息的上傳以及接收上位機傳送的遙控信息。人機交互模塊的主要功能是與后臺、液晶、工具軟件、RTU以及通信任務模塊進行信息的交換。其中，人機交互模塊與液晶的連接通常采用串口的方式通信，而與工具軟件、后臺及RTU通常采用光纖以太網進行通信。

牽引變電所集中式保護控制系統的運行方法，包括以下步驟：