CN110768716A - 一种光纤专用通道在线监测装置及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线路纵联差动保护专用光纤通道的在线监测装置，广泛应用于110kV及以上电压等级的线路主保护专用光纤通道信号监测中，属于变电检修现场技术领域。包括安装于壳体内CPU，CPU连接有电源板、通讯板，通讯板上设有用于实现支持站内103规约、61850规约通讯的四个以太网口，通讯板上还设有两组485接线口，两组485接线口可与带有光纤专用通道的线路保护通讯、与保护信息子站通讯，通讯板上还设有用于支持电B码对时的B码对时接线口，通讯板上还设有打印机接线口，通讯板还连接有三个光纤接口板，每个光纤接口板上均设有四组光纤输入输出接口，每个光纤输入输出接口均包含个光纤接口，其中，上两口为纵联差动保护专用光纤通道接口，下两口为光纤配线架光纤接口。本发明原理简单可靠、安装简便、稳定运行、适用范围广、缩短缺陷消除时间、可远方实时定位故障区域。

Description

一种光纤专用通道在线监测装置及其监测方法

技术领域

本发明涉及一种线路纵联差动保护专用光纤通道的在线监测装置，广泛应用于110kV及以上电压等级的线路主保护专用光纤通道信号监测中，属于变电检修现场技术领域。

背景技术

纵联差动保护是110kV及以上线路保护的主保护，其原理是利用专用光纤通道传输线路两侧二次电流，并对其行比较计算，判断有无区内故障。若其专用光纤通道异常，纵联差动保护退出运行，线路保护失去主保护，其应对接地、短路等缺陷的灵敏度和速断性都会明显下降，对电网的安全运行产生影响。专用光纤通道异常属于严重缺陷，需要检修人员立即到现场处理。

光纤信号从保护装置发出，经过光纤通道、站内光纤配线架，跟随一次高压线路传输到线路对侧，因此光纤通道涉及检修专业和信通专业。目前，通道异常缺陷尚无技术远方区分故障区间，检修、信通专业均需派出人员第一时间赶赴现场处理，平均用时2h/人，浪费人力物力50%及以上。

因此，亟待出现一种能解决上述技术问题的光纤专用通道在线监测装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足之处，提供一种原理简单可靠、安装简便、稳定运行、适用范围广、缩短缺陷消除时间、可远方实时定位故障区域的光纤通道在线监测装置。

一种光纤专用通道在线监测装置，其特殊之处在于包括安装于壳体10内CPU9，CPU9连接有电源板1及通讯板2，通讯板2上设有用于实现支持站内103规约、61850规约通讯的四个以太网口3，通讯板2上还设有两组485接线口4，两组485接线口4可与带有光纤专用专用通道的线路保护通讯、与保护信息子站通讯，通讯板2上还设有用于支持电B码对时的B码对时接线口5，通讯板2上还设有打印机接线口6，通讯板2还连接有三个光纤接口板7，每个光纤接口板7上均设有四组光纤输入输出接口8，每个光纤输入输出接口8均包含4个光纤接口，其中，上两口8-1为纵联差动保护专用光纤通道接口，下两口8-2为光纤配线架光纤接口；

优选的，所述壳体10上安装有正常运行指示灯11、异常运行指示灯12、故障闭锁指示灯13、液晶面板21、用于显示光纤输入输出接口8是否正常工作的通道异常指示灯14，正常运行指示灯11、异常运行指示灯12、故障闭锁指示灯13、液晶面板21、通道异常指示灯14均与CPU9相通讯；

优选的，所述通讯板2通过以太网口3将故障报告传送至交换机15、后台机16，交换机15连接有远动机18，远动机18通过路由器将站内信息发送至调度主站17。

一种光纤专用通道在线监测装置的监测方法，其特殊之处在于通过光纤专用通道在线监测装置连接站内所有运行线路纵联差动保护装置19专用光纤“收”、“发”信号，对其进行监测并转发，转发之后的光纤信号连接到光纤配线架20上，进行信号处理之后跟随一次线路传输到线路对侧，在对侧同样进行信号处理后，经过对侧光纤配线架，接入对侧光纤专用通道在线监测装置，光纤专用通道在线监测装置转发并监测光纤内的功率信号之后，光纤信号接入相应的对侧纵联差动保护装置，具体步骤如下：

1、电源板1上电后，装置CPU处于循环自检状态；

2、若出现装置死机等故障，故障闭锁指示灯13点亮，若出现因定值整定出错造成的装置闭锁，装置异常运行指示灯12点亮，正常工作时，正常运行指示灯11点亮；

3、通过光纤接口板7，采集并监测光纤功率，并通过CPU9对采集信号进行逻辑运算，判断功率是否在正常范围内，确定光纤通道是否故障，若存在通道故障，定位故障信号的故障区间位于本侧线路保护至光纤配线架，本次光纤配线架至对侧光纤配线架，还是对侧光纤配线架至对侧线路保护，同时，将对应的通道异常指示灯14点亮，利用通讯板2中相应的以太网口3和站内61850规约、103规约，将故障报告通过交换机15上传至站内后台机16，通过交换机15，再通过路由器上传至调度数据网，然后将信息传送至调度主站17，及时为运维值班员和调度值班员提供故障信息。

本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明可以有效地定位专用光纤通道异常区域，划分缺陷所属专业，尤其是对于节假日和远距离变电站，可以极大的节省人力物力和车辆成本。其具有：

1、原理简单可靠。本装置设计有多组光纤接口。用于监测站内所有纵联差动保护专用光纤通道，该装置串联于光纤专用通道中，在实现无损转发光纤信号的同时，对光纤信号进行采集和逻辑判断，从而定位故障区域，其原理简单可靠，易实现；

2、安装简便，运行稳定。本装置安装于保护专用光纤通道与光纤配线架之间，根据停电计划将停用的保护装置的光纤通道与装置的每组接口连接，即可实现在线监测功能；

3、适用范围广。本装置可以广泛用于具有专用光纤通线路保护的变电站中，任何型号的保护装置均可适用；

4、缩短缺陷消除时间，本装置可实现故障区域定位功能，避免非故障专业人力物力和车辆消耗，减少检修人员到现场排查故障位置的时间，有效缩缺陷消除时间，提供工作效率；

5、可远方实时定位故障区域。本装置的通讯模块可以将故障信息传送到变电站MMS网上，站端自动化设备将此信息转发到变电站后台机和调度数据网，实现运维人员和调度值班员远程浏览，以便通知安排消缺工作。

附图说明

图1：本发明一种光纤专用通道在线监测装置的结构示意图；

图2：壳体正面结构示意图；

图3：本发明与光线配线架、纵联差动保护装置的布局图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例的一种光纤专用通道在线监测装置，请参阅图1-3，包括安装于壳体10内CPU9，CPU9连接有电源板1，通讯板2，通讯板2上设有用于实现支持站内103规约、61850规约通讯的四个以太网口3，通讯板2上还设有两组485接线口4，两组485接线口4可与带有光纤专用专用通道的线路保护通讯、与保护信息子站通讯，通讯板2上还设有用于支持电B码对时的B码对时接线口5，通讯板2上还设有打印机接线口6，通讯板2还连接有三个光纤接口板7，每个光纤接口板7上均设有四组光纤输入输出接口8，每个光纤输入输出接口8均包含4个光纤接口，其中，上两口8-1为纵联差动保护专用光纤通道接口，下两口8-2为光纤配线架光纤接口；

其中，壳体10上安装有正常运行指示灯11、异常运行指示灯12、故障闭锁指示灯13、液晶面板21、用于显示光纤输入输出接口8是否正常工作的通道异常指示灯14，正常运行指示灯11、异常运行指示灯12、故障闭锁指示灯13、液晶面板21、通道异常指示灯14均与CPU9相通讯；

通讯板2通过以太网口3将故障报告传送至交换机15、后台机16，交换机15连接有远动机18，远动机18通过路由器将站内信息发送至调度主站17。

实施例2

本实施例的一种光纤专用通道在线监测装置的监测方法，参阅附图1-3，通过光纤专用通道在线监测装置连接站内所有运行线路纵联差动保护装置19专用光纤“收”、“发”信号，对其进行监测并转发，转发之后的光纤信号连接到光纤配线架20上，进行信号处理之后跟随一次线路传输到线路对侧，在对侧同样进行信号处理后，经过对侧光纤配线架，接入对侧光纤专用通道在线监测装置，光纤专用通道在线监测装置转发并监测光纤内的功率信号之后，光纤信号接入相应的对侧纵联差动保护装置，具体步骤如下：

1、电源板1上电后，装置CPU处于循环自检状态；

2、若出现装置死机等故障，故障闭锁指示灯13点亮，若出现因定值整定出错造成的装置闭锁，装置异常运行指示灯12点亮，正常工作时，正常运行指示灯11点亮；

3、通过光纤接口板7，采集并监测光纤功率，并通过CPU9对采集信号进行逻辑运算，判断功率是否在正常范围内，确定光纤通道是否故障，若存在通道故障，定位故障信号的故障区间位于本侧线路保护至光纤配线架，本次光纤配线架至对侧光纤配线架，还是对侧光纤配线架至对侧线路保护，同时，将对应的通道异常指示灯14点亮，利用通讯板2中相应的以太网口3和站内61850规约、103规约，将故障报告通过交换机15上传至站内后台机16，通过交换机15，再通过路由器上传至调度数据网，然后将信息传送至调度主站17，及时为运维值班员和调度值班员提供故障信息。

本发明原理简单可靠、安装简便、稳定运行、适用范围广、缩短缺陷消除时间、可远方实时定位故障区域。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种光纤专用通道在线监测装置，其特征在于包括安装于壳体（10）内CPU（9），CPU（9）连接有电源板（1），通讯板（2），通讯板（2）上设有用于实现支持站内103规约、61850规约通讯的四个以太网口（3），通讯板（2）上还设有两组485接线口（4），两组485接线口（4）可与带有光纤专用专用通道的线路保护通讯、与保护信息子站通讯，通讯板（2）上还设有用于支持电B码对时的B码对时接线口（5），通讯板（2）上还设有打印机接线口（6），通讯板（2）还连接有三个光纤接口板（7），每个光纤接口板（7）上均设有四组光纤输入输出接口（8），每个光纤输入输出接口（8）均包含4个光纤接口，其中，上两口（8-1）为纵联差动保护专用光纤通道接口，下两口（8-2）为光纤配线架光纤接口。

2.按照权利要求1所述的一种光纤专用通道在线监测装置，其特征在于所述壳体（10）上安装有正常运行指示灯（11）、异常运行指示灯（12）、故障闭锁指示灯（13）、液晶面板（21）、用于显示光纤输入输出接口（8）是否正常工作的通道异常指示灯（14），正常运行指示灯（11）、异常运行指示灯（12）、故障闭锁指示灯（13）、液晶面板（21）、通道异常指示灯（14）均与CPU（9）相通讯。

3.按照权利要求1所述的一种光纤专用通道在线监测装置，其特征在于所述通讯板（2）通过以太网口（3）将故障报告传送至交换机（15）、后台机（16），交换机（15）连接有远动机（18），远动机（18）通过路由器将站内信息发送至调度主站（17）。

4.一种光纤专用通道在线监测装置的监测方法，其特征在于通过光纤专用通道在线监测装置连接站内所有运行线路纵联差动保护装置（19）专用光纤“收”、“发”信号，对其进行监测并转发，转发之后的光纤信号连接到光纤配线架（20）上，进行信号处理之后跟随一次线路传输到线路对侧，在对侧同样进行信号处理后，经过对侧光纤配线架，接入对侧光纤专用通道在线监测装置，光纤专用通道在线监测装置转发并监测光纤内的功率信号之后，光纤信号接入相应的对侧纵联差动保护装置，具体步骤如下：

1）、电源板1上电后，装置CPU处于循环自检状态；

2）、若出现装置死机等故障，故障闭锁指示灯（13）点亮，若出现因定值整定出错造成的装置闭锁，装置异常运行指示灯（12）点亮，正常工作时，正常运行指示灯（11）点亮；

3）、通过光纤接口板（7），采集并监测光纤功率，并通过CPU（9）对采集信号进行逻辑运算，判断功率是否在正常范围内，确定光纤通道是否故障，若存在通道故障，定位故障信号的故障区间位于本侧线路保护至光纤配线架，本次光纤配线架至对侧光纤配线架，还是对侧光纤配线架至对侧线路保护，同时，将对应的通道异常指示灯（14）点亮，利用通讯板（2）中相应的以太网口（3）和站内61850规约、103规约，将故障报告通过交换机（15）上传至站内后台机（16），通过交换机（15），再通过路由器上传至调度数据网，然后将信息传送至调度主站（17），及时为运维值班员和调度值班员提供故障信息。

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