CN103699460A - 站域保护功能迁移方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于新一代智能变电站层次化继电保护结构和全站信息共享的站域保护功能迁移方法。该方法为在站域保护中实现就地化保护的功能迁移，功能模块按保护对象的类型配置，当就地化保护正常运行的情况下，功能迁移处于热备用状态；当站域保护检测到就地化保护出现异常或处于检修状态时，将异常间隔的保护功能迁移至站域保护。本发明提供的功能迁移方法不受被保护对象数量的限制，并可将功能失效的就地化保护的除需使用对侧变电站信息量的纵联保护之外的所有功能均迁移至站域保护，具有很强的适用性，而且保证了系统供电的可靠性和继电保护的快速性。

Description

站域保护功能迁移方法

技术领域

本发明涉及一种基于新一代智能变电站层次化继电保护结构和全站信息共享的站域保护功能迁移方法，属于电力系统自动化技术领域。

背景技术

在以往智能站三层两网结构中，由于110kV及以下电压等级的保护均为单套配置，如果保护异常退出或检修时被保护对象就将处于无保护状态，一次设备不得不陪停，影响了供电可靠性和经济性。根据新一代智能变电站层次化设计方案，继电保护结构分成三层：就地保护层、站域保护层和广域保护层。站域保护可层以获取全站信息，如就地化装置运行状态、SV（Sampling Value）报文、GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）报文，并实现全站后备保护功能。

现有站域保护采用配置所有110kV线路实时后备保护的方案，但由于定值的整定需要和就地化保护配合，保护的速动性比较差，而且受制于装置资源，对所需保护的间隔数量有限制，通用性不好。因此很有必要对现有站域保护的保护配置方案进行改进。

发明内容

为克服现有技术上的不足，本发明的目的是在于提供一种基于新一代智能变电站层次化继电保护结构和全站信息共享的站域保护功能迁移方法，即站域保护中应用就地化保护的功能迁移方法，提高了供电可靠性和经济性，保证了继电保护的性能。

为现实上述目的，其技术方案如下：

站域保护功能迁移方法，其特征在于，在现有站域保护层中，根据需要迁移的保护对象的类型设置与保护对象所对应的功能迁移CPU，一种保护对象类型增加一块功能迁移CPU。上述功能迁移CPU包含就地化保护的除需使用对侧变电站信息量的纵联差动保护或纵联距离保护之外的所有功能（距离保护、零序保护、过流保护、重合闸等功能）。当就地化保护层正常的情况下，功能迁移处于热备用状态；当站域保护层检测到就地化保护层出现异常或处于检修状态时，站域保护层功能迁移CPU自动根据就地化装置的身份识别，将异常间隔的保护所接收的SV和GOOSE报文信息切换至功能迁移CPU，功能迁移CPU进行对SV和GOOSE报文源地址与目标地址信息重配置，配置后的功能迁移CPU的开出发送至异常间隔智能终端，实现功能迁移。

所述实现功能迁移方法步骤如下：

①站域保护可订阅就地化保护设备输出的代表其健康状态的输出信息，并据此判别保护设备状况，当就地化保护层正常的情况下，功能迁移处于热备用状态；当就地化保护装置异常或检修时启动功能迁移；

②站域保护自动识别异常间隔，自动切换定值为该间隔保护定值；

③站域保护自动识别异常间隔，将异常间隔的SV和GOOSE报文信息交互移至功能迁移CPU，功能迁移CPU进行对SV和GOOSE报文源地址与目标地址信息重配置；

④若步骤②和步骤③切换正常，开放保护，配置后功能迁移CPU的信息发送至异常间隔智能终端，开始对失去保护的异常间隔进行保护。

上述功能迁移CPU数字量输入（Digital Inputs，DI）和数字量输出（Digital Output，DO）按一个间隔配置，压板、定值也按一个间隔配置，仅拓展配置一条区分异常间隔的保护动作事件。

上述功能迁移CPU建模时，按实际保护的对象数量对过程层相关模型进行拓展，包括逻辑节点（输入和输出）和输出数据集，所有输入虚端子和输出虚端子均引出，扩展顺序设置为间隔逻辑编号。

所述功能迁移CPU进行对SV报文和GOOSE报文的重配置方法如下：

①在采样值配置文件和GOOSE配置文件中增加“切换间隔”属性；

②迁移功能CPU根据异常间隔对应的序号，请求对应的SV报文及GOOSE报文；

③配置文件中无对应属性，则切换失败,继续使用当前配置；

④配置文件中有对应属性，则重配置成功，将所需SV报文及GOOSE报文传至迁移CPU。

本发明的有益效果是：

（1）本发明实现了当就地化保护异常或检修时，一次设备不用陪停，提高了供电可靠性和经济性；

（2）实现了当所保护间隔就地化保护异常时，将除需采用对侧变电站信息量的纵联保护之外的所有功能均迁移至站域保护，保证了继电保护的性能；

（3）该发明不受被保护对象数量的限制并且适用于各类型保护，可迁移110kV线路保护，同时也可迁移主变保护和35kV/10kV线路保护等，具有很强的适用性，而且保证了系统供电的可靠性和继电保护的快速性。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的报文重配方法示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在新一代智能变电站中，站域保护可以获取全站信息，如就地化装置运行状态、SV（Sampling Value）报文、GOOSE（Generic Object Oriented SubstationEvent）报文，利用这些信息可对现有站域保护的配置进行改进。

在现有站域保护中增加功能迁移CPU，功能迁移CPU的数量根据需要迁移的保护对象的类型来确定，一种类型增加一块迁移CPU。功能迁移CPU包含就地化保护的除需采用对侧变电站信息量的纵联保护之外的所有功能。当就地化保护正常的情况下，功能迁移不发挥功效，处于热备用状态；当站域保护检测到就地化保护异常或检修时，自动将异常间隔的保护所接收的SV和GOOSE信息发送至迁移CPU，并将迁移CPU的开出发送至异常间隔智能终端，实现功能迁移。

本发明的功能迁移过程：

①站域保护可订阅就地化保护设备输出的代表其健康状态的输出信息，并据此判别保护设备状况，当就地化保护装置异常或检修时启动功能迁移；

②站域保护自动识别异常间隔，自动切换定值为该间隔保护定值；

③站域保护自动识别异常间隔，将异常间隔所需的SV和GOOSE信息传至迁移CPU；

④若②③切换正常，开放保护，开始对失去保护的间隔进行保护。

本发明的保护的功能配置及模型处理

①站域保护迁移CPU配置与就地化保护基本一致，仅精简需使用对侧变电站信息量的保护功能；

②从方便使用角度考虑，站域保护迁移CPU和就地化保护一样，仅配置一份输入（数字量输入Digital Inputs，DI）和输出（数字量输出DigitalOutput，DO）；

③站域保护迁移CPU的压板、定值等信息也只配置一份，仅拓展配置一条区分间隔的保护动作事件；

④功能迁移CPU建模时，按实际保护的对象数量对过程层相关模型进行拓展，包括逻辑节点（输入和输出）和输出数据集，所有输入虚端子和输出虚端子均引出，扩展顺序设置为间隔逻辑编号。

此外，如图2所示，上述SV报文和GOOSE报文的重配置方法如下：

①在采样值配置文件和GOOSE配置文件中增加“切换间隔”属性；

②迁移CPU根据异常间隔对应的序号，请求对应的SV报文及GOOSE报文；

③配置文件中无对应属性，则切换失败,继续使用当前配置；

④配置文件中有对应属性，则重配置成功，将所需SV报文及GOOSE报文传至迁移CPU。

本发明是一种基于新一代智能变电站层次化继电保护结构和全站信息共享的站域保护功能迁移方法。该方法为在站域保护中实现就地化保护的功能迁移，功能模块按保护对象的类型配置，当就地化保护正常运行的情况下，功能迁移处于热备用状态；当站域保护检测到就地化保护出现异常或处于检修状态时，将异常间隔的保护功能迁移至站域保护。本发明提供的功能迁移方法不受被保护对象数量的限制，且适用于各类型保护，可迁移110kV线路保护，同时也可迁移主变保护和35kV/10kV线路保护等，并可将功能失效的就地化保护的除需使用对侧变电站信息量的纵联保护之外的所有功能均迁移至站域保护，具有很强的适用性，而且保证了系统供电的可靠性和继电保护的快速性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.站域保护功能迁移方法，其特征在于在现有站域保护层中，根据需要迁移的保护对象的类型设置对应的功能迁移CPU，上述功能迁移CPU包含就地化保护的除需使用对侧变电站信息量的纵联保护之外的所有功能；实现所述功能迁移方法步骤如下：

①站域保护读取就地化保护设备输出的代表其健康状态的输出信息，并据此判别保护设备状况，当就地化保护层正常的情况下，功能迁移处于热备用状态,当就地化保护装置异常或检修时启动功能迁移；

②站域保护自动识别异常间隔，自动切换定值为该间隔保护定值；

③站域保护自动识别异常间隔，将异常间隔所需的SV和GOOSE报文信息切换与功能迁移CPU交互，功能迁移CPU根据就地化装置的身份识别，对SV和GOOSE报文源地址与目标地址信息重配置；

④若步骤②和步骤③切换正常，开放保护，功能迁移CPU的配置后的信息发送至异常间隔智能终端，开始对失去保护的异常间隔进行保护。

2.根据权利要求1所述的站域保护功能迁移方法，其特征在于上述功能迁移CPU配置有数字量输入和数字量输出，并按单间隔配置；压板、定值也按单间隔配置，仅拓展配置一条区分异常间隔的保护动作事件。

3.根据权利要求1所述的站域保护功能迁移方法，其特征在于功能迁移CPU建模时，按实际保护的对象数量对过程层相关模型进行拓展，包括逻辑节点和输出数据集，所有输入虚端子和输出虚端子均引出，扩展顺序设置为间隔逻辑编号。

4.根据权利要求1所述的站域保护功能迁移方法，其特征在于所述功能迁移CPU进行对SV报文和GOOSE报文的重配置方法如下：

①在采样值配置文件和GOOSE配置文件中增加“切换间隔”属性；

②迁移功能CPU根据异常间隔对应的序号，请求对应的SV报文及GOOSE报文；

③配置文件中无对应属性，则切换失败,继续使用当前配置；

④配置文件中有对应属性，则重配置成功，将所需SV报文及GOOSE报文传至迁移CPU。

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