CN112421560B - 一种变电站继电保护虚端子免配置方法及继电保护装置 - Google Patents

一种变电站继电保护虚端子免配置方法及继电保护装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变电站继电保护虚端子免配置方法及继电保护装置,属于智能变电站继电保护虚端子技术领域。现行的智能变电站工程继电保护虚端子依赖系统配置文件进行关联配置,导致智能变电站继电保护运维状况体验差。本发明的一种智能变电站继电保护虚端子免配置方法,通过拆分和规范继电保护、智能终端、合并单元等装置的输出报文内容,增加装置的通信链路参数整定,自动实现继电保护装置之间的虚端子关联;解决目前智能变电站继电保护调试运行和维护难的问题;避免了间隔扩建修改母线保护配置导致母线全部间隔保护传动问题,减少因保护传动需要停电带来的负荷损失,提高变电站设备运行可用率。

Description

一种变电站继电保护虚端子免配置方法及继电保护装置
技术领域
本发明涉及一种变电站继电保护虚端子免配置方法及继电保护装置,属于智能变电站继电保护虚端子技术领域。
背景技术
中国专利(公开号CN105354053A)公开了一种基于SED文件的站间虚端子的配置方法,通过从广域保护控制系统获取ICD文件,将ICD文件同站内设备组成站内SCD文件,实现广域保护系统站内配置;再通过从站内SCD文件导出包含广域通讯IED设备的SED文件,并根据广域保护系统的站间虚端子信息对其进行工程化配置生成全网SED文件,实现广域保护系统站间配置;最后通过将全网SED文件导入到站内SCD文件中,实现广域保护系统的全网信息配置。
上述方案的信号(虚端子)关联依赖系统配置文件SCD,其系统配置文件是基于XML语言的复杂计算机语言编写,配置过程复杂,普通用户难以掌握,从而带来了很多智能变电站运维问题,比如:装置消缺离不开厂家、间隔扩建修改母线保护配置需要全停传动、配置文件不受控不校核不保存等问题。
进而导致,智能变电站继电保护运维状况体验差,不利于推广使用。
发明内容
针对现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种无需配置文件的智能变电站继电保护虚端子免配置技术,以解决目前智能变电站继电保护调试运行和维护难的问题;能够有效避免间隔扩建修改母线保护配置,导致母线全部间隔保护传动问题,减少因保护传动需要停电带来的负荷损失,提高变电站设备运行可用率,用户体验好,利于推广使用的变电站继电保护虚端子免配置方法及继电保护装置。
为实现上述目的,本发明的技术方案为:
一种智能变电站继电保护虚端子免配置方法,
对智能变电站继电保护虚端子进行通信链路整定;
其包括:
对继电保护装置、智能终端装置、合并单元装置的输出报文内容进行拆分和规范;
对上述装置的通信链路参数进行整定,实现装置间虚端子关联;
对于同类装置,定义一种报文规范,并采用按保护动作对象拆分报文的方式,实现每一个动作对象的输出报文规范一致。
由于,继电保护运维的问题主要是由于配置引发的,因此只要保护装置需要配置,就无法避免背景技术提到的问题。如果智能变电站继电保护能够实现免配置或类似整定的简单手动设置就可以运行,不再需要配置文件,智能站的继电保护配置运维问题将迎刃而解。
本发明通过拆分和规范继电保护、智能终端、合并单元等装置的输出报文内容,增加装置的通信链路参数整定,实现继电保护装置之间的虚端子关联。进而无需配置文件,实现智能变电站继电保护虚端子的免配置。
进而,本发明能够有效解决目前智能变电站继电保护调试运行和维护难的问题;进而能够有效避免间隔扩建修改母线保护配置,导致母线全部间隔保护传动问题,减少因保护传动需要停电带来的负荷损失,提高变电站设备运行可用率,用户体验好,利于推广使用。
作为优选技术措施:
包括如下具体步骤:
第一步,对于跨间隔保护装置,按动作支路对象拆分输出报文。
第二步,对于所有装置GOOSE、SV报文输出,统一规范“goID”和“smvID”,用于标识特定种类的装置输出GOOSE、SV报文,用于接收侧装置自动识别关联报文数据集信息;
第三步,整定装置通信链路参数,按各装置之间的通信链路整定通信参数。
作为优选技术措施:
所述第一步中,按对象拆分输出报文,
一个报文内仅包含本间隔发送的所有信号,即针对每个需要跳闸的断路器间隔制定一个数据集;保护输出信号定义与保护类型无关,所有保护动作产生的信号定义一致。
作为优选技术措施:
所述跨间隔保护装置包括母线保护装置、主变保护装置;
特定种类的装置包括继电保护装置、智能终端装置、合并单元装置;
对于某些装置没有的信号也必须输出一个空信号;
装置接收到空信号,不会产生实际动作,如合闸。
作为优选技术措施:
所述第二步,如采用220kV线路间隔,定义输出报文规范,
具体如下:
a.定义goID=“3Trip&AR”为分相跳闸保护装置GOOSE输出报文;
b.定义goID=“1Trip&AR”为单相跳闸保护装置GOOSE输出报文;
c.定义goID=“3PIO”为分相智能终端GOOSE输出报文;
d.定义goID=“1PIO”为单相智能终端GOOSE输出报文;
e.定义smvID=“5U5IP”为5通道保护电压5通道保护电流合并单元SV输出报文;
f.定义smvID=“5U4IM”为5通道测量电压4通道测量电流合并单元SV输出报文。
作为优选技术措施:
所述第三步中,先整定发布者或发送方装置命名和输出通信报文地址;
然后整定订阅者或接收方装置输入报文通信地址。
作为优选技术措施:
所述智能变电站的线路为220kV线路,其双母线接线间隔的装置信息关联以以编号①到④标识,其对所有装置信息进行关联:
对于母线保护装置,需要明确智能终端正副母闸刀位置①、合并单元电流采样值②、线路保护启动失灵③;
对于线路保护装置,需要明确合并单元电压电流采样值②、智能终端开关位置压力低禁止重合闸等①、母线保护远跳④;
对于智能终端装置,需要明确线路保护跳合闸信号③、母线保护跳闸信号④;
对于合并单元装置,需要明确智能终端正副母闸刀位置①;
此外,母线保护装置还要与其它间隔线路(主变)保护装置、智能终端装置关联,其输出虚端子将采用另外的数据集⑤、⑥,与本间隔信号无关。
作为优选技术措施:
对所有装置信息进行关联,其具体包括以下步骤:
S1,分别在智能终端装置、合并单元装置、线路保护装置、母线保护装置中整定其装置命名和相应输出报文①、②、③、④⑤⑥的报文APPID;
S2,在各装置一一整定接收报文APPID参数:在母线保护装置中整定对应的间隔合并单元SV报文②APPID、智能终端GOOSE报文①APPID、线路保护GOOSE报文③APPID;
在线路保护装置中整定合并单元SV报文②APPID、智能终端GOOSE报文①APPID、母线保护GOOSE报文④APPID;
在智能终端装置中整定线路保护GOOSE报文③APPID、母线保护GOOSE报文④APPID;
在合并单元装置中整定智能终端GOOSE报文①APPID;
经过通信参数整定后,各装置根据整定参数发送和接收与整定参数相符的报文,并根据第二步的报文规范定义识别报文中数据集信息完成自动关联。
作为应用本发明方法的装置优选措施:
一种继电保护装置,其特征在于:
按动作对象拆分输出GOOSE报文;
按装置类型规范输出GOOSE报文;
设计按关联设备整定发送和接收报文通信参数的菜单;
当所述的报文规范化输出并由现场整定通信参数后,使得所述继电保护装置实现上述的一种智能变电站继电保护虚端子免配置方法。
本发明的继电保护装置无需配置文件,能够有效解决目前智能变电站继电保护调试运行和维护难的问题;进而能够有效避免间隔扩建修改母线保护配置,导致母线全部间隔保护传动问题,减少因保护传动需要停电带来的负荷损失,提高变电站设备运行可用率,用户体验好,利于推广使用。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明通过拆分和规范继电保护、智能终端、合并单元等装置的输出报文内容,增加装置的通信链路参数整定,实现继电保护装置之间的虚端子关联。本发明解决了目前智能变电站继电保护虚端子关联必须依赖复杂的配置文件问题。同时本发明还避免了间隔扩建修改母线保护配置导致母线全部间隔保护传动问题,减少因保护传动需要停电带来的负荷损失,提高变电站设备运行可用率。
附图说明
图1为本发明应用在220kV线路间隔装置上的通信链路关联示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
相反,本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步,为了使公众对本发明有更好的了解,在下文对本发明的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
一种智能变电站继电保护虚端子免配置方法,通过拆分和规范继电保护、智能终端、合并单元等装置的输出报文内容,外加装置的通信链路参数整定,实现装置间虚端子关联。为避免需要规范的报文种类过多,对于同类装置,如保护只定义一种报文规范,采用按保护动作对象拆分报文,每一个动作对象的输出报文是规范一致的。
进一步地,上述方法包括如下具体步骤:
第一步,按对象拆分输出报文
对于母线保护、主变保护等跨间隔保护装置,按动作支路对象拆分输出报文。一个报文内仅包含本间隔可能发送的所有信号,即针对每个需要跳闸的断路器间隔制定一个数据集。保护输出信号定义与保护类型无关,所有保护动作产生的信号定义一致。对于某些装置没有的信号也必须输出一个空信号(不会实际动作),如合闸。
第二步,输出报文规范
对于所有装置GOOSE、SV报文输出,统一规范“goID”和“smvID”,用于标识特定种类的装置(保护、智能终端、合并单元)输出GOOSE、SV报文,用于接收侧装置自动识别关联报文数据集信息。具体如下:
a.定义goID=“3Trip&AR”和goID=“1Trip&AR”的保护装置GOOSE输出报文,如表1所示:
表1保护装置GOOSE输出报文规范
Figure BDA0002690059390000051
b.定义goID=“3PIO”和goID=“1PIO”的智能终端GOOSE输出报文,如表2所示:
表2智能终端GOOSE输出报文规范
Figure BDA0002690059390000052
c.定义smvID=“5U5IP”和smvID=“5U4IM”的合并单元SV输出报文,如表3所示:
表3合并单元SV输出报文规范
Figure BDA0002690059390000061
第三步,整定装置通信链路参数
按各装置之间的通信链路整定通信参数。先整定发布者(发送方)装置命名和输出通信报文地址,然后整定订阅者(接收方)装置输入报文通信地址。
如图1所示,以220kV线路双母线接线间隔为例,间隔内所有装置信息关联以编号①到④标识:对于母线保护,需要明确智能终端正副母闸刀位置①、合并单元电流采样值②、线路保护启动失灵③;对于线路保护,需要明确合并单元电压电流采样值②、智能终端开关位置压力低禁止重合闸等①、母线保护远跳④;对于智能终端,需要明确线路保护跳合闸信号③、母线保护跳闸信号④;对于合并单元,需要明确智能终端正副母闸刀位置①。此外,母线保护还要与其它间隔线路(主变)保护、智能终端关联,其输出虚端子将采用另外的数据集⑤、⑥等等,与本间隔信号无关。
首先,分别在智能终端、合并单元、线路保护、母线保护中整定其装置命名和相应输出报文①、②、③、④⑤⑥的报文APPID。然后在各装置一一整定接收报文APPID参数:在母线保护中整定对应的间隔合并单元SV报文②APPID、智能终端GOOSE报文①APPID、线路保护GOOSE报文③APPID;在线路保护中整定合并单元SV报文②APPID、智能终端GOOSE报文①APPID、母线保护GOOSE报文④APPID;在智能终端中整定线路保护GOOSE报文③APPID、母线保护GOOSE报文④APPID;在合并单元中整定智能终端GOOSE报文①APPID。经过通信参数整定后,各装置根据整定参数发送和接收与整定参数相符的报文,并根据步骤2的报文规范定义识别报文中数据集信息完成自动关联。
以上第一步、第二步的内容是规范化过程,装置在出厂之前已经规范完毕,具体工程实施的时候不必开展,只需要开展第三步即可。
本发明应用一种智能变电站继电保护虚端子免配置方法的装置实施例:
一种继电保护装置,其特征在于:
按动作对象拆分输出GOOSE报文;
按装置类型规范输出GOOSE报文;
设计按关联设备整定发送和接收报文通信参数的菜单;
当所述的报文规范化输出并由现场整定通信参数后,使得所述继电保护装置实现上述的一种智能变电站继电保护虚端子免配置方法。
本发明的继电保护装置无需配置文件,能够有效解决目前智能变电站继电保护调试运行和维护难的问题;进而能够有效避免间隔扩建修改母线保护配置,导致母线全部间隔保护传动问题,减少因保护传动需要停电带来的负荷损失,提高变电站设备运行可用率,用户体验好,利于推广使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种智能变电站继电保护虚端子免配置方法,其特征在于:
对智能变电站继电保护虚端子进行通信链路整定;
其包括:
对继电保护装置、智能终端装置、合并单元装置的输出报文内容进行拆分和规范;
对上述装置的通信链路参数进行整定,实现装置间虚端子关联;
对于同类装置,定义一种报文规范,并采用按保护动作对象拆分报文的方式,实现每一个动作对象的输出报文规范一致;
包括如下具体步骤:
第一步,对于跨间隔保护装置,按动作支路对象拆分输出报文;
第二步,对于所有装置GOOSE、SV报文输出,统一规范“goID”和“smvID”,用于标识特定种类的装置输出GOOSE、SV报文,用于接收侧装置自动识别关联报文数据集信息;
第三步,整定装置通信链路参数,按各装置之间的通信链路整定通信参数;
所述跨间隔保护装置包括母线保护装置、主变保护装置;
特定种类的装置包括继电保护装置、智能终端装置、合并单元装置;
对于某些装置没有的信号也必须输出一个空信号;
装置接收到空信号,不会产生实际动作;
所述第二步,采用220kV线路间隔,定义输出报文规范,
具体如下:
a. 定义goID=“3Trip&AR”为分相跳闸保护装置GOOSE输出报文;
b. 定义goID=“1Trip&AR”为单相跳闸保护装置GOOSE输出报文;
c. 定义goID=“3PIO”为分相智能终端GOOSE输出报文;
d. 定义goID=“1PIO”为单相智能终端GOOSE输出报文;
e. 定义smvID=“5U5IP”为5通道保护电压5通道保护电流合并单元SV输出报文;
f. 定义smvID=“5U4IM”为5通道测量电压4通道测量电流合并单元SV输出报文;
智能变电站的线路为220kV线路,其双母线接线间隔的装置信息关联以编号①到④标识,其对所有装置信息进行关联:
对于母线保护装置,需要明确智能终端正副母闸刀位置、合并单元电流采样值、线路保护启动失灵;
对于线路保护装置,需要明确合并单元电压电流采样值、智能终端开关位置压力低禁止重合闸、母线保护远跳;
对于智能终端装置,需要明确线路保护跳合闸信号、母线保护跳闸信号;
对于合并单元装置,需要明确智能终端正副母闸刀位置;
此外,母线保护装置还要与其它间隔线路保护装置、智能终端装置关联,其输出虚端子将采用另外的数据集进行表示,与本间隔信号无关;
对所有装置信息进行关联,其具体包括以下步骤:
S1,分别在智能终端装置、合并单元装置、线路保护装置、母线保护装置中整定其装置命名和相应输出报文APPID;
S2,在各装置一一整定接收报文APPID参数:在母线保护装置中整定对应的间隔合并单元SV报文APPID、智能终端GOOSE报文APPID、线路保护GOOSE报文APPID;
在线路保护装置中整定合并单元SV报文APPID、智能终端GOOSE报文APPID、母线保护GOOSE报文APPID;
在智能终端装置中整定线路保护GOOSE报文APPID、母线保护GOOSE报文APPID;
在合并单元装置中整定智能终端GOOSE报文APPID;
经过通信参数整定后,各装置根据整定参数发送和接收与整定参数相符的报文,并根据第二步的报文规范定义识别报文中数据集信息完成自动关联。
2.如权利要求1所述的一种智能变电站继电保护虚端子免配置方法,其特征在于:
所述第一步中,按对象拆分输出报文,
一个报文内仅包含本间隔发送的所有信号,即针对每个需要跳闸的断路器间隔制定一个数据集;保护输出信号定义与保护类型无关,所有保护动作产生的信号定义一致。
3.如权利要求1所述的一种智能变电站继电保护虚端子免配置方法,其特征在于:
所述第三步中,先整定发布者或发送方装置命名和输出通信报文地址;
然后整定订阅者或接收方装置输入报文通信地址。
4.一种继电保护装置,其特征在于:
按动作对象拆分输出GOOSE报文;
按装置类型规范输出GOOSE报文;
设计按关联设备整定发送和接收报文通信参数的菜单;
当所述的报文规范化输出并由现场整定通信参数后,使得所述继电保护装置实现如权利要求1-3中任一所述的一种智能变电站继电保护虚端子免配置方法。
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