CN105223469A - 一种适用于智能变电站的接地选线装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适用于智能变电站的接地选线装置，包括通信模块一、傅里叶变换模块、通信模块二、通信模块三、选线模块和通信模块四，其中，通信模块一通过傅里叶变换模块与选线模块相连，通信模块二、通信模块三分别、通信模块四与选线模块相连，上述结构的接地选线装置，完全借助智能变电站现有的架构体系，依据IEC？61850标准设计选线装置各个模块，实现选线装置的标准化。
Description
技术领域
本发明涉及一种配电网系统的单相接地故障选线装置，尤其涉及一种适用于智能变电站IEC61850标准化的新型接地选线装置。
背景技术
我国6kV-66kV配电网多数为小电流接地方式，主要采用中性点经消弧线圈接地方式。针对配电网单相接地故障选线问题，国内很多学者和机构经过研究都提出了不同方法的选线技术和选线装置，但对于适用于智能变电站的接地选线装置的研究却少有成果。随着基于IEC61850标准的智能变电站建设在我国逐渐铺开，传统的小电流接地系统选线装置已不能满足智能变电站的网络化通信要求。因此，实现满足IEC61850标准通信的新型接地选线装置，已成为智能变电站建设的迫切需求。
中性点消弧线圈接地方式，通过在消弧线圈两端并联中值电阻，可以在发生接地时，由本地智能单元控制，投入中值电阻，向接地故障线路的零序注入一定的阻性电流，为智能变电站选线装置提供选线依据。
发明内容
本实发明针对现有选线装置不能满足智能变电站IEC61850标准化通信要求的情况，而提供一种适用于智能变电站的新型接地选线装置，完全借助智能变电站现有的架构体系，依据IEC61850标准设计选线装置各个模块，实现选线装置的标准化。
为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种适用于智能变电站的接地选线装置，包括通信模块一、傅里叶变换模块、通信模块三、选线模块和通信模块四，其中，
所述通信模块一与傅里叶变换模块相连，采用IEC618509-2SMV采样值服务从本地智能单元获取中性点电压信号，并将中性点电压信号发送给傅里叶变换模块；
所述傅里叶变换模块与所述选线模块连接，傅里叶变换模块将输入的离散时域电压采样信号，变换为频域信号，再经过逆变换，得到电压信号的基波及各次谐波的幅值、相位信息，并发送给选线模块；
所述通信模块三与所述选线模块连接，采用GOOSE服务从网络交换机上获取各条线路测控保护装置上传的零序电流3I0信息；
所述选线模块根据通信模块一获取的中性点电压信号、通信模块三获取的零序电流3I0信息完成选线，选线模块的信号输出端与通信模块四相连；
所述通信模块四采用MMS服务将选线结果发送给变电站综合自动化后台。
作为优选，所述接地选线装置进一步包括通信模块二，所述通信模块二与所述选线模块连接，采用GOOSE服务与本地智能单元连接，用于控制中值电阻的投入和切除；
作为优选，所述通信模块一、通信模块二、通信模块三采用光纤以太网接口，负责处理IEC61850标准的GOOSE服务通信格式；通信模块四采用双绞线以太网接口，负责处理IEC61850标准的MMS服务通信格式。
作为优选，所述通信模块一、通信模块二、通信模块三采用100BaseF光纤以太网接口，通信模块四采用100BaseT双绞线以太网接口。
本发明所述的适用于智能变电站的接地选线装置，具有以下几个优点：
(1)、通过数个通信模块，使各个输入输出接口完全实现数字化，数据传输实现网络化，且通信规约完全符合智能变电站IEC61850标准要求；
(2)、基于智能变电站数据共享的特点采用GOOSE服务从网络交换机上获取各条线路测控保护装置上传的3I0信息，通信介质仅需一根光缆或网线，与传统选线装置相比节约了大量的零序电流信号电缆，同时降低了现场施工工作量；
(3)、利用智能变电站已有的网络交换机传输数据，无需新增设备，且获取的数据具有良好的实时性；
(4)、选线模块获取的3I0信号为数字化后的信号，无传输损耗且抗干扰能力增强；
(5)、本发明所述的技术方案既可以通过通信模块二与并联中值电阻配合使用，也适用于没有并联中值电阻的小电流接地系统选线。
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。
附图说明
图1为本实施例的适用于智能变电站的接地选线装置。
具体实施方式
如图1所示，一种适用于智能变电站的接地选线装置，包括通信模块一1、傅里叶变换模块2、通信模块二3、通信模块三4、选线模块5和通信模块四6，其中，
所述通信模块一1与傅里叶变换模块2相连，采用IEC618509-2SMV采样值服务从本地智能单元7获取中性点电压信号，并将中性点电压信号发送给傅里叶变换模块；
所述傅里叶变换模块2与所述选线模块5连接，傅里叶变换模块2将输入的离散时域电压采样信号，变换为频域信号，再经过逆变换，得到电压信号的基波及各次谐波的幅值、相位信息，并发送给选线模块5；所述傅里叶变换模块2采用标准的傅里叶变换及傅里叶逆变换的计算公式：
引入W计算因子：
傅里叶变换公式：,k=0,1,2,3,……,N-1；
傅里叶逆变换公式：,n=0,1,2,3,……,N-1；
上式中，N为采样点数，x(n)为离散时域采样信号序列，X(k)为经过傅里叶变换的离散频域信号序列。
所述通信模块二3与所述选线模块5连接，采用GOOSE服务与本地智能单元7连接，用于控制中值电阻的投入和切除；本实施例中，可以与经本地智能单元控制的中值电阻配合，也可以适用于没有中值电阻的接地选线。
所述通信模块三4与所述选线模块5连接，采用GOOSE服务从网络交换机8上获取各条线路测控保护装置上传的零序电流3I0信息；
所述选线模块5根据通信模块一1获取的中性点电压信号、通信模块三4获取的零序电流3I0信息完成选线，选线模块5的信号输出端与通信模块四6相连；
所述通信模块四6采用MMS服务将选线结果发送给变电站综合自动化后台9。
在本实施例中，所述通信模块一1、通信模块二3、通信模块三4采用100BaseF光纤以太网接口，负责处理IEC61850标准的GOOSE服务通信格式；通信模块四6采用100BaseT双绞线以太网接口，负责处理IEC61850标准的MMS服务通信格式。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (4)
1.一种适用于智能变电站的接地选线装置，其特征在于：包括通信模块一、傅里叶变换模块、通信模块三、选线模块和通信模块四，其中，
所述通信模块一与傅里叶变换模块相连，采用IEC618509-2SMV采样值服务从本地智能单元获取中性点电压信号，并将中性点电压信号发送给傅里叶变换模块；
所述傅里叶变换模块与所述选线模块连接，傅里叶变换模块将输入的离散时域电压采样信号，变换为频域信号，再经过逆变换，得到电压信号的基波及各次谐波的幅值、相位信息，并发送给选线模块；
所述通信模块三与所述选线模块连接，采用GOOSE服务从网络交换机上获取各条线路测控保护装置上传的零序电流3I0信息；
所述选线模块根据通信模块一获取的中性点电压信号、通信模块三获取的零序电流3I0信息完成选线，选线模块的信号输出端与通信模块四相连；
所述通信模块四采用MMS服务将选线结果发送给变电站综合自动化后台。
2.如权利要求1所述的一种适用于智能变电站的接地选线装置，其特征在于：接地选线装置进一步包括通信模块二，所述通信模块二与所述选线模块连接，采用GOOSE服务与本地智能单元连接，用于控制中值电阻的投入和切除。
3.如权利要求2所述的一种适用于智能变电站的接地选线装置，其特征在于：所述通信模块一、通信模块二、通信模块三采用光纤以太网接口，负责处理IEC61850标准的GOOSE服务通信格式；通信模块四采用双绞线以太网接口，负责处理IEC61850标准的MMS服务通信格式。
4.如权利要求2所述的一种适用于智能变电站的接地选线装置，其特征在于：所述通信模块一、通信模块二、通信模块三采用100BaseF光纤以太网接口，通信模块四采用100BaseT双绞线以太网接口。
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