[發(fā)明專利]一種適用于地鐵中壓供電系統(tǒng)數(shù)字化保護(hù)通信中斷檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410573208.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN104269812A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亞偉;孫金華;隨新鮮;董洪光;胡傳偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京國(guó)電南自軌道交通工程有限公司
• 主分類號(hào): H02H1/00
• 分類號(hào): H02H1/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地鐵中壓供電系統(tǒng)數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供一種新型變電站GOOSE數(shù)據(jù)通信中斷檢測(cè)方法，能快速診斷GOOSE通信中斷狀態(tài)，正確實(shí)時(shí)閉鎖通信過流保護(hù)功能。

背景技術(shù)

地鐵中壓供電系統(tǒng)變電站一般設(shè)置光纖電流差動(dòng)為主保護(hù)，設(shè)置過電流保護(hù)為后備保護(hù)。而大分區(qū)供電方式情況下常規(guī)的后備過電流保護(hù)無(wú)法很好滿足保護(hù)對(duì)選擇性、速動(dòng)性的要求，因此目前在后備電流保護(hù)中加入通信電流保護(hù)功能是解決該問題的一種較好的解決方案。通信電流保護(hù)利用IEC61850規(guī)約，采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)啟動(dòng)、聯(lián)跳閉鎖、開關(guān)的位置信號(hào)等信號(hào)，根據(jù)這些信號(hào)保護(hù)裝置可實(shí)現(xiàn)選擇性跳閘或者保護(hù)閉鎖功能。若GOOSE通信中斷將直接影響閉鎖信號(hào)的傳遞，導(dǎo)致數(shù)字通信過流保護(hù)誤動(dòng)作，因此通信中斷時(shí)需將通信過流保護(hù)功能實(shí)時(shí)閉鎖。所以及時(shí)檢測(cè)到GOOSE通信中斷，并準(zhǔn)確快速判斷GOOSE通信中斷的設(shè)備顯得尤為重要。

附圖1提供了GOOSE報(bào)文傳輸機(jī)制，常規(guī)檢測(cè)GOOSE通信中斷的方法如下所示：

1)GOOSE報(bào)文發(fā)送采用心跳報(bào)文和變位報(bào)文快速重發(fā)相結(jié)合的機(jī)制。在GOOSE報(bào)文傳輸過程中，一般如果一個(gè)數(shù)據(jù)包丟失則需要重傳相同的包數(shù)次，在這順序傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包中包含一個(gè)“允許存活時(shí)間”信息，它的作用為提示數(shù)據(jù)包接收端等待下一個(gè)重傳數(shù)據(jù)包的最長(zhǎng)時(shí)間間隔；如果接收端在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)沒有收到相應(yīng)的重傳數(shù)據(jù)包，接收端就可診斷GOOSE鏈路出現(xiàn)問題，判斷為GOOSE通信中斷。

2)在發(fā)送心跳GOOSE報(bào)文情況下，每隔T₀時(shí)間發(fā)送一幀報(bào)文，該類報(bào)文中狀態(tài)號(hào)不變，順序號(hào)遞增。在發(fā)送變位GOOSE報(bào)文的情況下，發(fā)送完一幀重傳報(bào)文后，以時(shí)間間隔T₁、T₁、T₂、T₃快速重發(fā)變位報(bào)文。GOOSE報(bào)文的接收端可根據(jù)在“允許存活時(shí)間”內(nèi)是否接收到報(bào)文來診斷鏈路是否中斷。采用常規(guī)檢測(cè)方法診斷GOOSE通信中斷所需時(shí)間一般為2T₀。

網(wǎng)絡(luò)帶寬、采樣頻率以及CPU處理能力是GOOSE保護(hù)傳輸性能的最大約束。帶寬決定了固定服務(wù)時(shí)間內(nèi)MAC報(bào)文的最大個(gè)數(shù)，若是在采樣頻率高的情況下網(wǎng)卡溢出概率很高。如果網(wǎng)卡溢出會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間大面積丟包，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)通信中斷，危害性很大。CPU的處理能力也直接影響GOOSE報(bào)文的處理能力，大大影響GOOSE報(bào)文丟包概率。則若系統(tǒng)對(duì)GOOSE通信采取常規(guī)檢測(cè)方式、且為減少系統(tǒng)對(duì)通信中斷反應(yīng)時(shí)間而縮短T₀(通常為5s或者更大)以及重發(fā)報(bào)文的間隔時(shí)間，會(huì)占用帶寬，影響到CPU的處理能力，會(huì)對(duì)系統(tǒng)通信造成危害。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明在常規(guī)檢測(cè)GOOSE通信中斷的基礎(chǔ)上，添加快速檢測(cè)通信中斷方案，該方案利用進(jìn)出線保護(hù)裝置保護(hù)啟動(dòng)后發(fā)送保護(hù)啟動(dòng)GOOSE信號(hào)，相關(guān)饋線等保護(hù)裝置檢測(cè)到該啟動(dòng)信號(hào)后返回接收信號(hào)，進(jìn)出線裝置接收到饋線返回的接收信號(hào)后就表明本通信回路狀態(tài)正常。

本檢測(cè)方法適用于地鐵中壓供電系統(tǒng)數(shù)字化保護(hù)領(lǐng)域，是一種新型變電站GOOSE數(shù)據(jù)通信中斷檢測(cè)方法，能快速診斷GOOSE通信中斷狀態(tài)，正確實(shí)時(shí)閉鎖通信過流保護(hù)功能。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種適用于地鐵中壓供電系統(tǒng)數(shù)字化保護(hù)通信中斷檢測(cè)方法如下：

1、穩(wěn)態(tài)時(shí)通過判斷2倍重傳報(bào)文時(shí)間間隔內(nèi)是否收到GOOSE信號(hào)來判斷是否通信中斷，該判斷時(shí)間為秒級(jí)，檢測(cè)時(shí)間可修改T0來設(shè)置；

2、保護(hù)啟動(dòng)時(shí)通過傳遞保護(hù)啟動(dòng)GOOSE信號(hào)及接收相關(guān)保護(hù)裝置的反饋GOOSE信號(hào)來判斷是否通信中斷，該判斷過程檢測(cè)時(shí)間可設(shè)置，最小僅需30ms；以進(jìn)線為例來說明：

步驟一：進(jìn)線保護(hù)裝置過電流啟動(dòng)后發(fā)送保護(hù)啟動(dòng)GOOSE信號(hào)；

步驟二：進(jìn)線通信過流保護(hù)相關(guān)聯(lián)的對(duì)側(cè)、出線、饋線、母聯(lián)裝置接收到進(jìn)線保護(hù)啟動(dòng)GOOSE信號(hào)后發(fā)送接收反饋GOOSE信號(hào)；

步驟三：進(jìn)線保護(hù)裝置在通信檢測(cè)等待時(shí)間內(nèi)分別接收到對(duì)側(cè)、出線、饋線、母聯(lián)裝置的接收反饋GOOSE信號(hào)則判定為和這些裝置的通信正常，否則判定為通信中斷，閉鎖進(jìn)線的通信過流保護(hù)。