[發明專利]一種數字化變電站保護專用合并單元

在審

• 申請號: 201710195683.4
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106849025A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 應麗云;張秋雁;叢中笑
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 商小川

技術領域

本發明涉及數字化電網建設中的合并單元設備，特別是涉及一種數字化變電站保護專用合并單元。

背景技術

近幾年來，隨著IEC61850標準的應用和電子式互感器及光纖通信技術在變電站中的推廣應用，數字化變電站已成為變電站自動化系統的發展方向。同常規變電站一樣，數字化變電站保護系統是保證電網安全穩定運行的首道防線。因此，數字化保護系統也必須遵循可靠性、選擇性、速動性和靈敏性原則。

目前，現有的各個廠家設計的數字化變電站保護系統設計都是使用互感器+合并單元信號采樣輸出+保護測控裝置的模式。互感器數據信號輸出到合并單元，需要合并單元實現積分、角比差校正及同步等信號處理，再將處理后的綜合信號重采樣后分發到保護、計量、測量等設備。其中合并單元作為數據樞紐，為保護裝置和計量系統所共有，存在以下一些問題：

1、合并單元誤差補償系數或角比差的更改以及系統軟件的變更都會對數字化變電站內的二次信號產生直接影響，造成保護系統的不準確性和隨意性，嚴重時甚至會引起保護裝置的誤動。

2、當廠家或計量部門對合并單元或電子式互感器計量部分進行維護時，可能對保護系統產生改變，破壞了保護系統數據的獨立性和嚴密性。

3、合并單元的同步系統受到處理能力和網絡壓力的影響，整體同步精度有限，延時情況嚴重，從而造成保護延遲動作。

發明內容

本發明的目的是提供一種數字化變電站保護專用合并單元，保護專用合并單元，就是從電子式互感器到保護裝置之間的獨立鏈路的物理設備，改變了現有數字化變電站保護系統的數據鏈路拓撲結構，解決傳統的保護數據準確性不高、隨意性大及不獨立等問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種數字化變電站保護專用合并單元，合并單元包括信號輸入插件、開關輸入插件、保護處理器插件和電源插件，其特征在于：所述的合并單元的信號輸入插件與現場信號采集系統連接；開關輸入插件與開關輸入信號連接，保護處理器插件分別與信號輸入插件及開關輸入插件連接，電源插件分別與信號輸入插件、開關輸入插件以及保護處理器插件連接。

所述的現場信號采集系統包括電壓采集傳感器和電流采集傳感器。

所述的處理器插件設置有光纖以太網接口和電氣以太網RJ45接口。

所述的信號輸入插件設置有9個信號通道。

所述的合并單元還包括備用擴展口。

與現有技術比較，本發明提出的保護專用合并單元，就是從電子式互感器到保護裝置之間的獨立鏈路的物理設備，改變了現有數字化變電站保護系統的數據鏈路拓撲結構。

電子式互感器感應到電力網絡上的電流和電壓后，使用專用采集單元就地處理數據采樣，完成角比差校正的功能，然后直接經光纜傳送到保護專用合并單元，最后保護專用合并單元提供獨立的保護專用信號送至保護裝置，由此實現數據不再通過現有合并單元，數據鏈獨立，確保保護數據的封閉性、獨立性和數字化。保護專用合并單元滿足多個間隔的電流電壓數據采集，同時實現每個間隔信號的硬件獨立，易于維護；保護專用采集單元具備數據校準能力，排除了后期人為修改數據的可能；滿足保護數據采集的獨立性又可提高保護數據采集的準確性，確保保護裝置及時正確動作，并做到保護與電能采集分離，方便保護部門對數字化變電站的保護系統的維護和測試。

附圖說明

圖1為采用現有合并單元的數字化變電站保護系統結構示意圖；

圖2為采用本發明的數字化變電站保護系統結構示意圖；

圖3為本發明實施例面板的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。

實施例如圖1、圖2和圖3所示，本實施例提供一種數字化變電站保護專用合并單元，提供獨立的保護專用信號給保護裝置，包括三組信號輸入插件、開關輸入插件和保護處理器插件，及電源插件和備用插件，每組保護處理器插件設置有光纖以太網接口和電氣以太網RJ45接口，備用插件根據需要擴容選用。

每組信號輸入插件NO2、NO5和NO8分別接入一個間隔的電流電壓信號輸入，每組信號輸入插件設置有9個通道；每組開關輸入插件NO3、NO6和NO9接收開關位置輸入接點，滿足變電站運行方式改變的輸入；每組保護處理器插件NO4、NO7和NO10分別接收信號輸入插件的輸出的獨立保護專用信號，對保護專用信號進行獨立重新同步，數據打包，變成IEC61850標準格式信號，通過RJ45接口轉發到保護裝置。