CN108539706A - 一种继电保护装置信号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种继电保护装置信号处理方法，所有信号处理环节均为冗余配置，包括如下步骤：步骤1、同一路外部电压、电流、开关量输入信号输入后，经两路完全独立的A/D转换通道进行模数转换，得到该外部电气量输入对应的两路数据；步骤2、经转换后的两路数据通过不同的算法运算后分别控制出口继电器的正电源和保护出口指令；步骤3、当两路条件都满足后，继电器动作；所有输入输出环节均经校验。本方法适用于中低压继电保护装置，提高了中低压继电保护装置的可靠性。

Description

一种继电保护装置信号处理方法

技术领域

本发明涉及一种继电保护装置信号处理方法，尤其适用于中低压继电保护装置，特别是针对核电厂、城市轨道交通等对安全要求较高的场合。

背景技术

中低压继电保护装置主要用于35kV及以下电压等级，涉及线路、变压器、电动机、电容器、电抗器等一次设备的保护功能，已广泛应用于各类型变电站、发电厂及工业企业。中低压继电保护采用单套配置，行业内一般均采用单AD采样、单CPU或DSP完成保护功能，图1所示为现有技术中低压继电保护装置的信号处理结构示意图。当AD发生异常，会导致保护装置误动或拒动；断路器位置等开入量异常，会导致误报警或部分保护功能退出；CPU运算过程中程序异常可能导致保护装置误动。任何环节异常，保护装置均无法检测，且后果很严重，保护装置的误动及拒动，会影响正常供电及企业的正常生产，并可能会扩大故障，导致更严重的停电事故。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种继电保护装置信号处理方法，针对单CPU的中低压保护装置，通过输入、输出回路的双重化及软件算法的双重化，达到提高装置可靠性的目的。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种中低压继电保护装置信号处理方法，包括如下步骤：

步骤1、同一路外部电气量输入保护装置后，经两路完全独立的A/D转换通道进行模数转换，得到所述外部电气量输入对应的两路数据；

步骤2、两路数据通过不同的算法运算后分别控制出口继电器的正电源和保护出口指令；

步骤3、第一路数据的启动算法计算结果满足动作条件时，开放出口继电器的正电源；第二路数据的保护算法计算结果满足动作条件时，发出保护出口指令；当两路动作条件同时满足后，继电器线圈带电，接点动作，保护装置出口。

优选，步骤1中所述外部电气量包括电压、电流、开关量输入信号。

优选，每两路冗余配置的A/D转换通道均进行实时校验，当二者的差值超过一定阈值如：额定值的5％时，保护装置报警，并闭锁相关保护功能，防止了由于采样回路异常导致的保护装置误动作。

优选，同一路输入对应的两路数据，第一路数据经过采样算法1和启动算法，第二路数据经过采样算法2和保护算法，防止了由于算法缺陷导致的保护装置误动作。

优选，所有冗余通道校验、采样算法、保护算法功能由单一处理器完成。

优选，所述步骤1中开关量输入信号经两路完全独立的A/D采集，可以满足不同开关量输入电压等级的要求。

本发明的有益效果是：

继电保护装置中所有信号处理环节均实现了冗余配置及相互校验，任何一个环节出现异常，均不会导致继电保护发生误动，并能给出报警，提高了中低压继电保护装置运行的可靠性。

附图说明

图1是现有技术中低压继电保护装置的信号处理结构示意图；

图2是本发明一种继电保护装置的信号处理结构示意图。

具体实施方式

图2所示为本发明一种继电保护装置的信号处理结构示意图，下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

中低压继电保护装置通常包含一个用于保护运算的处理器，本实施例以单处理器为例进行说明。

步骤1、同一路外部交流电压、电流等模拟量信号输入保护装置经互感器转为小信号后，经两路完全独立的A/D转换通道进行模数转换，两路数字量分别输入CPU；同一路外部开关量信号输入保护装置后，开入电压经两路完全独立的A/D转换通道进行模数转换，可以满足不同开入电压等级的要求，比如DC24V、DC48V、DC125V、DC10V、DC220V、AC220V等，经转换后的两路数据分别输入CPU。

步骤2、两路数据通过不同的算法运算后分别控制出口继电器的正电源和保护出口指令，正常运行时，每两路冗余配置的A/D转换通道均进行实时校验，当二者的差值超过一定的阈值时本实施例中阈值取电流、电压额定值的5％，开入额定电压的5％，保护装置报警，并闭锁保护功能，防止了由于采样回路异常导致的保护装置误动作。

步骤3、当继电保护装置满足动作条件后，如：外部出现故障时，电流增大，第一路数据的启动算法计算出电流定值超过启动门槛，立即开放出口继电器的正电源；第二路数据的保护算法计算出电流定值超过动作门槛后，经设定的延时后，发出保护出口指令；两路动作条件同时满足后，继电器线圈带电，接点动作，保护装置出口。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种继电保护装置信号处理方法，其特征在于，所有信号处理环节均为冗余配置，具体包括如下步骤：

步骤1、同一路外部电气量输入保护装置后，经两路完全独立的A/D转换通道进行模数转换，得到所述外部电气量输入对应的两路数据；

步骤2、两路数据通过不同的算法运算后分别控制出口继电器的正电源和保护出口指令；

步骤3、第一路数据的启动算法计算结果满足动作条件时，开放出口继电器的正电源；第二路数据的保护算法计算结果满足动作条件时，发出保护出口指令；当两路动作条件同时满足时，继电器线圈带电，接点动作，保护装置出口。

2.根据权利要求1所述的一种继电保护装置信号处理方法，其特征在于，步骤1中所述外部电气量包括电压、电流、开关量输入信号。

3.根据权利要求1所述的一种继电保护装置信号处理方法，其特征在于，每两路冗余配置的A/D转换通道均进行实时校验，当二者的差值超过阈值时，保护装置报警，并闭锁相关保护功能。

4.根据权利要求1所述的一种继电保护装置信号处理方法，其特征在于，同一路输入对应的两路数据，第一路数据经过采样算法1和启动算法，第二路数据经过采样算法2和保护算法。

5.根据权利要求1所述的一种继电保护装置信号处理方法，其特征在于，所有冗余通道校验、采样算法、保护算法功能由单一处理器完成。

6.根据权利要求1所述的一种继电保护装置信号处理方法，其特征在于，所述步骤1中开关量输入信号经两路完全独立的A/D采集，满足不同开关量输入电压等级的要求。