CN101854054A - 一种变电站母线保护系统及其保护方法 - Google Patents

一种变电站母线保护系统及其保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数字化变电站母线保护系统及其保护方法，该系统包括母线保护主站、母线保护子站、电子式互感器和智能终端，母线保护子站与母线保护主站数据连接，电子式互感器与母线保护主站数据连接，母线保护主站与智能终端通过光纤GOOSE网数据连接；母线保护主站根据接收到的母线保护子站传输的数字量和开入量或电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则直接通过常规跳闸接点控制相关开关跳闸，也可通过发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制相关开关跳闸。本发明解决了常规设备接口和数字化设备接口并存的问题，实现了数字化改造过程中的母线保护全程投入。

Description

一种变电站母线保护系统及其保护方法
技术领域
本发明涉及变电站领域，尤其涉及一种变电站母线保护系统及其保护方法。
背景技术
数字化变电站是以变电站一、二次设备为数字化对象，在IEC61850通信规范基础上，对数字化信息进行统一建模，将物理设备虚拟化，采用标准化的网络通信平台，实现变电站内智能电气设备间信息共享和交互操作，满足安全、稳定、可靠、经济运行要求的现代化变电站。
随着数字化变电站中电子式互感器和GOOSE网等关键技术日趋成熟，数字化变电站不断推广，传统变电站的数字化改造日趋成为数字化变电站工作亟待解决的问题，其中最主要的是母线保护系统的数字化改造。
现有技术中的母线保护系统，如图1，其包括母线保护主站、母线保护子站1和母线保护子站2，由母线保护子站1和2通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量，并将采集到的模拟量输出到母线保护主站，母线保护主站根据该采集到的模拟量来判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则控制相关开关跳闸。
由于在变电站的数字化改造过程中，母线保护面临未改造间隔的常规电流、常规母线电压与已改造间隔电子式互感器接口并存，未改造间隔跳闸输出、刀闸位置和启动失灵等开入常规接点与已改造间隔GOOSE开入开出接口并存，所以在变电站数字化改造过程中，母线保护面临常规设备接口与数字化设备接口并存的问题。
发明内容
本发明提供了一种变电站母线保护系统及其保护方法，其能解决常规设备接口和数字化设备接口并存的问题。
本发明的技术方案是：
一种变电站母线保护系统，包括母线保护主站、母线保护子站、电子式互感器和智能终端，所述母线保护子站与母线保护主站数据连接，所述电子式互感器与母线保护主站数据连接，所述母线保护主站与所述智能终端通过光纤GOOSE网数据连接；
所述母线保护子站通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量，并将该模拟量转换为数字量后传输到母线保护主站，所述母线子站完成常规设备的开入量采样，通过光纤将采样的开入量传输给母线保护主站，母线保护主站提供常规开入接口及GOOSE开入接口并可通过控制字切换开入量数据来源；母线保护主站根据接收到的转换后的数字量和开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则控制与母线连接的相关开关跳闸；
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收到的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸。
另外一种变电站母线保护系统，包括母线保护主站、电子式互感器和智能终端，所述电子式互感器与母线保护主站数据连接，所述母线保护主站与所述智能终端通过光纤GOOSE网数据连接；
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量来判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则控制与母线连接的相关开关跳闸。
本发明的一种变电站母线保护系统的保护方法，包括：
母线保护子站通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量，并将该模拟量转换为数字量后传输到母线保护主站，该母线保护子站并完成常规设备的开入量采样，将该采样后的开入量传输到母线保护主站，母线保护主站根据接收到的数字量和开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则控制与母线连接的相关开关跳闸；
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量来判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸。
另外一种变电站母线保护系统的保护方法，包括：
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收到的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量来判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸。
本发明变电站母线保护系统及其保护方法，其母线保护子站能完成常规设备的开入量采样，并能通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量；母线保护主站能接收母线保护子站输出的数字量和开入量，并能接收电子式互感器输出的数字量及完成GOOSE网开入量的采样，解决了常规设备接口和数字化设备接口并存的问题，实现了母线保护数字化改造。
附图说明
图1是现有技术中母线保护系统的结构原理图；
图2是本发明母线保护系统在一实施例中的结构原理图；
图3是本发明母线保护系统在又一实施例中的结构原理图。
具体实施方式
本发明变电站母线保护系统及其保护方法，其母线保护子站能完成常规设备的开入量采样，并能通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量；母线保护主站能接收母线保护子站输出的数字量和开入量，并能接收电子式互感器输出的数字量及完成GOOSE网开入量的采样，解决了常规设备接口和数字化设备接口并存的问题，实现了母线保护数字化改造。
下面结合附图对本发明的具体实施例做一详细的阐述。
实施例一
本发明变电站母线保护系统，如图2，其包括，母线保护主站、母线保护子站、电子式互感器和智能终端，所述母线保护子站与母线保护主站数据连接，所述电子式互感器与母线保护主站数据连接，所述母线保护主站与所述智能终端通过光纤GOOSE网数据连接；
所述母线保护子站通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量，并将该模拟量转换为数字量后传输到母线保护主站，所述母线保护子站还能完成常规设备的开入量采样，并将该采样的开入量传输给母线保护主站(具体实施时母线保护子站可以通过光纤将采样的开入量传输给母线保护主站)；母线保护主站可以提供常规开入接口(该常规开入接口接收母线保护子站传输的开入量)及GOOSE开入接口(该GOOSE开入接口接收GOOSE网开入量)来接收采样的开入量，并可通过控制字切换开入量数据来源；母线保护主站根据接收到的转换后的数字量和开入量判断母线是否发生区内故障(母线保护主站的具体判断过程和现有技术中的判断过程原理相同)，如果发生区内故障则控制与母线连接的相关开关跳闸，从而实现母线保护功能；
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收到的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量判断母线是否发生区内故障(母线保护主站的具体判断过程和现有技术中的判断过程原理相同)，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸，从而实现母线保护功能。
在一较优实施例中，所述母线保护子站转换后的数字量的帧格式与所述电子互感器输出的数字量的帧格式相同。这样母线保护子站可以做到与电子式互感器无缝切换。
实施例二
在该实施例中，本发明的变电站母线保护系统，如图3，可以包括母线保护主站、智能终端及电子式互感器(图中示出了电子式互感器1和电子式互感器2)，所述电子式互感器与母线保护主站数据连接，所述母线保护主站与所述智能终端通过光纤GOOSE网数据连接；
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收到的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量判断母线是否发生区内故障(母线保护主站的具体判断过程和现有技术中的判断过程原理相同)，母线保护主站可以提供GOOSE开入接口来接收采样的GOOSE开入量，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸，从而实现母线保护功能。在该实施例中，由于常规设备全部更换为数字化设备，则不需包括母线保护子站，其完全实现了变电站的数字化改造。
与实施例一相对的本发明的变电站母线保护系统的保护方法，包括：
母线保护子站通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量，并将该模拟量转换为数字量后传输到母线保护主站；该母线保护子站并完成常规设备的开入量采样，并将采样的开入量传输给母线保护主站；母线保护主站根据接收到的数字量和开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则控制与母线连接的相关开关跳闸，从而实现母线保护功能；
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收到的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸，从而实现母线保护功能。
在一较优实施例中，所述母线保护子站转换后的数字量的帧格式与所述电子互感器输出的数字量的帧格式相同。这样可以做到与电子式互感器无缝切换。
与实施例二对应的本发明变电站母线保护系统的保护方法，包括：
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收到的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量来判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸。
在该实施例中，由于常规设备全部更换为数字化设备，则不需通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量，完全实现了变电站的数字化改造。
综上所述，本发明变电站母线保护系统及其保护方法，其母线保护子站能完成常规设备的开入量采样，并能通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量；母线保护主站能接收母线保护子站输出的数字量和开入量，并能接收电子式互感器输出的数字量及完成GOOSE网开入量的采样，解决了常规设备接口和数字化设备接口并存的问题，实现了母线保护数字化改造。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种变电站母线保护系统，包括母线保护主站、母线保护子站，所述母线保护子站与母线保护主站数据连接，其特征在于，还包括：电子式互感器和智能终端，所述电子式互感器与母线保护主站数据连接，所述母线保护主站与所述智能终端通过光纤GOOSE网数据连接；
所述母线保护子站通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量，并将该模拟量转换为数字量后传输到母线保护主站，并完成常规设备的开入量采样，将采样的开入量传输到母线保护主站；母线保护主站根据接收到的所述开入量和所述转换后的数字量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则控制与母线连接的相关开关跳闸；
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收到的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸。
2.根据权利要求1所述的变电站母线保护系统，其特征在于：所述母线保护子站转换后的数字量与所述电子互感器输出的数字量的帧格式相同。
3.一种变电站母线保护系统，包括母线保护主站，其特征在于，还包括：电子式互感器和智能终端，所述电子式互感器与母线保护主站数据连接，所述母线保护主站与所述智能终端通过光纤GOOSE网数据连接；
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收到的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸。
4.一种如权利要求1所述的母线保护系统的保护方法，其特征在于，包括：
母线保护子站通过模拟式互感器采集常规设备的模拟量，将该模拟量转换为数字量后传输到母线保护主站；母线保护子站并完成常规设备的开入量采样，将该采样的开入量传输到母线保护主站；母线保护主站根据接收到的开入量和转换后的数字量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则控制与母线连接的相关开关跳闸；
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收到的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸。
5.根据权利要求4所述的保护方法，其特征在于：所述母线保护子站转化后的数字量的帧格式与所述电子式互感器输出的数字量的帧格式相同。
6.一种如权利要求3所述的母线保护系统的保护方法，其特征在于，包括：
母线保护主站完成GOOSE网开入量的采样，并根据接收到的电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制与母线连接的相关开关跳闸。
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