CN106374443B - 一种基于epon的层次化保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于EPON的层次化保护方法，属于电力技术领域，包括就地保护层、站域保护层和区域保护层；就地保护层完成不依赖于通信的过流、距离保护等就地保护功能；站域保护层完成变电站内跨间隔保护；区域保护层完成站间保护；就地智能采集控制终端完成采集、控制和就地保护功能，通过无源光网络和站域保护主机或区域保护主机相连。

Description

一种基于EPON的层次化保护方法
技术领域
本发明属于电力技术领域。
背景技术
为了适应我国不断增长的电力需求，配电网的规模不断扩大，拓扑结构越来越复杂，对继电保护的要求也越来越高。目前，传统配电网中保护一般采用阶段性的过流保护。随着分布式发电机组的大量接入，潮流方向随机变化，故障电流水平受运行工况影响大，现有的过流保护越来越难以适应这些变化。由此造成传统后备保护定值越来越难整定，不仅动作时间被延长，无法实现上下级配合的情况也越来越多。另一方面，电网的发展对后备保护正确动作的要求越来越高。因此，改善后备保护性能的研究刻不容缓。
另一方面，随着计算机处理能力的快速提升，通信技术特别是光纤通信技术的广泛应用，IEC61850协议的逐步完善，基于网络的变电站站域保护在由国内相关科研院所、制造厂家研发成功并逐步应用于各级变电站。上述站域保护的应用，对改善后备保护性能，简化二次回路接线起到了积极作用。但对于配网线路的保护仍然未有研究，对主网变电站之间的联络线保护仍然需要单独的光纤纵差保护或纵联距离保护等传统保护设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于EPON的层次化保护方法，实现了各级变电站之间的联络线保护的同步协调配合，以及10kV配电线路保护和站域保护的同步协调配合，提高了整个电网的保护控制性能。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于EPON的层次化保护方法，包括如下步骤：
步骤1：采用层次化保护系统控制变电站的各级保护，层次化保护系统包括就地保护层、站域保护层和区域保护层；
就地保护层包括设于一个变电站间隔内的所有保护和设于该变电站间隔内的所有就地智能采集控制终端；
站域保护层包括站域保护主机、变电站内的所有跨间隔保护和设于相关间隔内的所有就地智能采集控制终端；
区域保护层包括区域保护主机、设于两个变电站之间连线上的所有保护和设于所述两个变电站之间连线上的所有区域智能采集控制终端；
步骤2：多个站域保护层共享一个区域保护层；通过共享时钟或时钟同步的方法实现所有站域保护主机和区域保护主机之间均共有统一的时钟计数器；
步骤3：所有站域保护主机周期性地对其所属变电站内的所有就地智能采集控制终端进行测距，得到站域环路时延；
步骤4：区域保护主机周期性地对所有区域智能采集控制终端进行测距，得到区域环路时延；
步骤5：站域保护主机只向其所属变电站内的所有就地智能采集控制终端发送站域同步数据采集时间信息，站域同步数据采集时间信息包括同步时钟、同步数据采集信息的时刻和同步数据采集时间戳；
步骤6：所有就地智能采集控制终端根据站域同步数据采集时间信息和站域环路时延计算出数据采集时间，实现所有就地智能采集控制终端的数据采集时间同步；
步骤7：区域保护主机只向所有区域智能采集控制终端发送区域同步数据采集时间信息，区域同步数据采集时间信息包括同步时钟、同步数据采集信息的时刻和同步数据采集时间戳；
步骤8：所有区域智能采集控制终端根据区域同步数据采集时间信息和区域环路时延计算出数据采集时间，实现所有区域智能采集控制终端的数据采集时间同步；
步骤9：同一变电站内的所有就地智能采集控制终端和站域保护主机均通过IEC61850协议通信；区域保护主机和所有区域智能采集控制终端之间均通过IEC61850协议通信。
所述就地智能采集控制终端和所述区域智能采集控制终端的型号均为APCU-1000；所述就地智能采集控制终端和所述区域智能采集控制终端均内置ONU。
所述区域保护主机和所述站域保护主机的型号均为APCS-2000，所述区域保护主机和所述站域保护主机均内置有OLT。
本发明所述的一种基于EPON的层次化保护方法，实现了各级变电站之间的联络线保护的同步协调配合，以及10kV配电线路保护和站域保护的同步协调配合，提高了整个电网的保护控制性能。
附图说明
图1是本发明的原理图；
图中：就地智能采集控制终端1、站域保护主机2、区域保护主机3、区域智能采集控制终端4。
具体实施方式
如图1所示的一种基于EPON的层次化保护方法，包括如下步骤：
步骤1：采用层次化保护系统控制变电站的各级保护，层次化保护系统包括就地保护层、站域保护层和区域保护层；
就地保护层包括设于一个变电站间隔内的所有保护和设于该变电站间隔内的所有就地智能采集控制终端1；
站域保护层包括站域保护主机2、变电站内的所有跨间隔保护和设于相关间隔内的所有就地智能采集控制终端1；
区域保护层包括区域保护主机3、设于两个变电站之间连线上的所有保护和设于所述两个变电站之间连线上的所有区域智能采集控制终端4；
步骤2：多个站域保护层共享一个区域保护层；通过共享时钟或时钟同步的方法实现所有站域保护主机2和区域保护主机3之间均共有统一的时钟计数器；
步骤3：所有站域保护主机2周期性地对其所属变电站内的所有就地智能采集控制终端1进行测距，得到站域环路时延；
步骤4：区域保护主机3周期性地对所有区域智能采集控制终端4进行测距，得到区域环路时延；
步骤5：站域保护主机2只向其所属变电站内的所有就地智能采集控制终端1发送站域同步数据采集时间信息，站域同步数据采集时间信息包括同步时钟、同步数据采集信息的时刻和同步数据采集时间戳；
步骤6：所有就地智能采集控制终端1根据站域同步数据采集时间信息和站域环路时延计算出数据采集时间，实现所有就地智能采集控制终端1的数据采集时间同步；
步骤7：区域保护主机3只向所有区域智能采集控制终端4发送区域同步数据采集时间信息，区域同步数据采集时间信息包括同步时钟、同步数据采集信息的时刻和同步数据采集时间戳；
步骤8：所有区域智能采集控制终端4根据区域同步数据采集时间信息和区域环路时延计算出数据采集时间，实现所有区域智能采集控制终端4的数据采集时间同步；
步骤9：同一变电站内的所有就地智能采集控制终端1和站域保护主机2均通过IEC61850协议通信；区域保护主机3和所有区域智能采集控制终端4之间均通过IEC61850协议通信。
所述就地智能采集控制终端1和所述区域智能采集控制终端4的型号均为APCU-1000；所述就地智能采集控制终端1和所述区域智能采集控制终端4均内置ONU。
所述区域保护主机3和所述站域保护主机2的型号均为APCS-2000，所述区域保护主机3和所述站域保护主机2均内置有OLT
站域保护层完成跨间隔保护，由站域保护主机2完成，其功能包括变压器差动保护、母线差动保护、备自投和变压器过载联切负荷等功能。
就地保护层完成就地保护控制功能，由就地智能采集控制终端1完成，其功能包括完成变电站或开关站内间隔过流、距离保护功能，或10kV架空线路分段断路器后负荷开关、10kV电缆线路环网柜内相应断路器或负荷开关等就地保护控制功能。
就地智能采集控制终端1和区域智能采集控制终端4均实现同步采样，同步脉冲可依赖于外部时钟，如全球定位系统GPS或北斗时钟，也可以采用内部对时机制。
本发明所述的一种基于EPON的层次化保护方法，实现了各级变电站之间的联络线保护的同步协调配合，以及10kV配电线路保护和站域保护的同步协调配合，提高了整个电网的保护控制性能。

Claims (3)

1.一种基于EPON的层次化保护方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：采用层次化保护系统控制变电站的各级保护，层次化保护系统包括就地保护层、站域保护层和区域保护层；
就地保护层包括设于一个变电站间隔内的所有保护和设于该变电站间隔内的所有就地智能采集控制终端(1)；
站域保护层包括站域保护主机(2)、变电站内的所有跨间隔保护和设于相关间隔内的所有就地智能采集控制终端(1)；
区域保护层包括区域保护主机(3)、设于两个变电站之间连线上的所有保护和设于所述两个变电站之间连线上的所有区域智能采集控制终端(4)；
步骤2：多个站域保护层共享一个区域保护层；通过共享时钟或时钟同步的方法实现所有站域保护主机(2)和区域保护主机(3)之间均共有统一的时钟计数器；
步骤3：所有站域保护主机(2)周期性地对其所属变电站内的所有就地智能采集控制终端(1)进行测距，得到站域环路时延；
步骤4：区域保护主机(3)周期性地对所有区域智能采集控制终端(4)进行测距，得到区域环路时延；
步骤5：站域保护主机(2)只向其所属变电站内的所有就地智能采集控制终端(1)发送站域同步数据采集时间信息，站域同步数据采集时间信息包括同步时钟、同步数据采集信息的时刻和同步数据采集时间戳；
步骤6：所有就地智能采集控制终端(1)根据站域同步数据采集时间信息和站域环路时延计算出数据采集时间，实现所有就地智能采集控制终端(1)的数据采集时间同步；
步骤7：区域保护主机(3)只向所有区域智能采集控制终端(4)发送区域同步数据采集时间信息，区域同步数据采集时间信息包括同步时钟、同步数据采集信息的时刻和同步数据采集时间戳；
步骤8：所有区域智能采集控制终端(4)根据区域同步数据采集时间信息和区域环路时延计算出数据采集时间，实现所有区域智能采集控制终端(4)的数据采集时间同步；
步骤9：同一变电站内的所有就地智能采集控制终端(1)和站域保护主机(2)均通过IEC61850协议通信；区域保护主机(3)和所有区域智能采集控制终端(4)之间均通过IEC61850协议通信。
2.如权利要求1所述的一种基于EPON的层次化保护方法，其特征在于：所述就地智能采集控制终端(1)和所述区域智能采集控制终端(4)的型号均为APCU-1000；所述就地智能采集控制终端(1)和所述区域智能采集控制终端(4)均内置ONU。
3.如权利要求1所述的一种基于EPON的层次化保护方法，其特征在于：所述区域保护主机(3)和所述站域保护主机(2)的型号均为APCS-2000，所述区域保护主机(3)和所述站域保护主机(2)均内置有OLT。
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