[發明專利]一種在變電站內實現站域集中式保護測控裝置的方法

在審

• 申請號: 201310652156.3
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103872638A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 張可;黃滇生;蘇沛軒;楊士俊;孔令勻;楊瑾;尹文兆;胡燕玲;趙宇;楊旺霞;王冬梅
• 申請（專利權）人: 云南電網公司大理供電局
• 主分類號: H02H1/00
• 分類號: H02H1/00
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本發明屬于電力系統中繼電保護領域，特別是站域集中式保護控制方法。?

背景技術

目前變電站的保護大多是分散式元件保護，但這種類型的保護利用的信息有限，為了滿足電力系統繼電保護四性的要求，往往需要多臺保護裝置相互配合，從而存在著裝置多、系統復雜、信息少判據復雜、定值整定配合困難、當主保護拒動時后備保護動作時間過長，從而造成運行維護量大、停電時間長、價格高等一系列問題。基于IEC61850的站域集中式保護測控裝置，能通過IEEE-1588網絡同步技術，采用IEC61850協議，經1Gbit/s光纖網絡，實現全站數據同步采樣，統一處理，完成全站集線路、母線、變壓器于一體的集中式保護。由于信息全面，因而能非常方便的實現保護之間的相互配合，提高繼電保護的可靠性、選擇性、快速性和靈敏性。?

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種在變電站內實現站域集中式保護測控裝置的方法。該方法根據變電站一次系統拓撲結構，將全站的被保護設備分成多個邏輯設備，綜合考慮邏輯設備運算量以及CPU的處理能力，按照相似邏輯設備統一分配的原則，將各邏輯設備分配給邏輯處理CPU。邏輯處理CPU根據同步的采樣數據，進行相關運算與邏輯判斷，并通過邏輯判斷的結果控制相關斷路器的動作行為。?

本發明解決其技術問題是通過以下技術方案實現的：?

一種在變電站內實現站域集中式保護測控裝置的方法。對應的裝置主要由4個部分組成：采樣與出口CPU、邏輯處理CPU、通訊CPU以及千兆內部交換機。其中，采樣與出口CPU主要負責IEC618509-2報文的接收、解碼與重采樣（將80點的采樣數據重采樣為24點的采樣數據），以及GOOSE報文的收發與編解碼工作。邏輯處理CPU主要按照預先分配的任務完成相應的數據處理與邏輯判斷，并給出相應短路器的動作命令。通訊CPU主要實現裝置與后臺管理系統的通訊。千兆內部交換機主要實現采樣與出口CPU、邏輯處理CPU以及通訊CPU之間的相互通訊。該方法根據變電站一次系統拓撲結構，將全站的被保護設備分成多個邏輯設備，綜合考慮邏輯設備運算量以及CPU的處理能力，按照相似邏輯設備統一分配的原則，將各邏輯設備分配給邏輯處理CPU。邏輯處理CPU根據同步的采樣數據，進行相關運算與邏輯判斷，并通過邏輯判斷的結果控制相關斷路器的動作行為。該方法可廣泛使用于不同變電站系統。該方法的實現步驟，其特征在于：還包括以下步驟：?

(1).獲取被保護變電站的一次接線圖，將被保護區域中的物理設備分成多個邏輯設備。例?如線路保護、變壓器保護等；?

(2).分別測量單一邏輯設備運行時，邏輯處理單元CPU的負荷率。例如單一低壓線路保護邏輯設備運行時，邏輯處理單元CPU負荷率為5.8%；?

(3).按照相似設備統一分配的原則,并綜合考慮邏輯處理單元CPU的處理能力，將邏輯設備分組。例如，35kV線路保護與10kV線路保護均對應低壓線路保護邏輯設備，如果站內兩種線路之和在12條以內（按照單條線路5.8%的CPU負荷率計算，并保留30%的CPU裕度），就可以將對應35kV線路保護與10kV線路保護的邏輯設備全部分配給一個邏輯處理CPU，如果超過12條，則需要將其中12條線路分配給一個邏輯處理CPU，剩下再按相同的原則分配給其它邏輯CPU或與其它類型的邏輯設備共享一個邏輯處理CPU；?

(4).參考邏輯設備的分組，將需要接受的IEC618509-2報文以及GOOSE報文分組，分配給采樣與出口CPU。例如對應處理低壓線路保護的邏輯處理CPU，將該組線路PT、CT所對應的IEC618509-2報文、開關位置所對應的GOOSE報文分配給一個采樣與出口CPU，并保證相同報文接收處理只出現在一個采樣與出口CPU（避免CPU浪費）。?

(5).采樣與出口CPU按照分組實現電氣量的預處理，包括報文解析、數據重采樣等；?

(6).邏輯處理CPU從內部交換機獲取采樣與出口CPU預處理之后的數據，進行數據處理與邏輯判斷，并向采樣與出口CPU發送控制命令；?

(7).采樣與出口CPU將控制命令編碼成GOOSE報文，并發送到過程層網絡上。?

本發明的優點和有益效果為：本發明提供了一種在變電站內實現站域集中式保護測控裝置的方法，該方法依存于現有的通訊技術、網絡技術以及數字化變電站技術，實現了針對單個變電站各電氣設備實現保護與控制功能，同時基于該實時數據處理平臺，為功能方面的進一步擴展提供了基礎。?

附圖說明

圖1為該方法實現流程圖；?