CN113629879B - 一种便携式sv/goose共网检修隔离装置及方法 - Google Patents

一种便携式sv/goose共网检修隔离装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113629879B
CN113629879B CN202111083116.2A CN202111083116A CN113629879B CN 113629879 B CN113629879 B CN 113629879B CN 202111083116 A CN202111083116 A CN 202111083116A CN 113629879 B CN113629879 B CN 113629879B
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
message
relay protection
goose
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111083116.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113629879A (zh
Inventor
刘正高
何伟杰
李梦琪
林雄锋
袁拓来
王晴
肖星
袁瑞辉
陈俊杜
陈诗杰
尹雁和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Power Grid Co Ltd
Zhongshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Power Grid Co Ltd
Zhongshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Power Grid Co Ltd, Zhongshan Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority to CN202111083116.2A priority Critical patent/CN113629879B/zh
Publication of CN113629879A publication Critical patent/CN113629879A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113629879B publication Critical patent/CN113629879B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00001Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the display of information or by user interaction, e.g. supervisory control and data acquisition systems [SCADA] or graphical user interfaces [GUI]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00002Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by monitoring
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00016Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus
    • H02J13/00017Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using a wired telecommunication network or a data transmission bus using optical fiber
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • H02J13/00022Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission
    • H02J13/00026Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment using wireless data transmission involving a local wireless network, e.g. Wi-Fi, ZigBee or Bluetooth
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00034Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving an electric power substation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00036Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving switches, relays or circuit breakers
    • H02J13/0004Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving switches, relays or circuit breakers involved in a protection system
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/124Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wired telecommunication networks or data transmission busses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • Y04S40/126Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment using wireless data transmission

Abstract

本发明提供了一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置及方法,包括转发模块、管理模块、电源模块和传输模块,其中传输模块用于接收和发送SV报文和GOOSE报文,转发模块用于根据报文管理策略将SV报文从继保测试仪转发至继电保护装置,然后将继电保护装置生成的GOOSE报文转发至智能终端,管理模块用于对报文管理策略进行配置,电源模块用于对安全检修隔离装置提供电源。本发明通过转发模块和传输模块将SV/GOOSE报文在继保测试仪、继电保护装置和智能终端之间进行转发,实现了和运行过程层网络的物理解耦,解决了现有的在过程层交换机加入故障量时导致故障量在交换机中传播,从而导致保护装置误动或者交换机崩溃的问题。

Description

一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置及方法
技术领域
本发明属于智能变电站技术领域,具体涉及一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置及方法。
背景技术
近年来,南方电网开始大力推广智能变电站建设。智能变电站相比常规变电站,最显著的特点是用少量光缆代替大量电缆以实现信息共享最大化、二次系统网络化;随之带来的大量智能站继电保护设备检修调试工作。
对于采用网采网跳的智能变电站,继电保护保护设备检修调试时,由于过程层交换机设备属于运行设备,为避免故障量在交换机中广播,造成保护误动或者交换机崩溃,不允许在运行交换机中加入故障量来测试继电继电保护装置。主要采取在高压场地的就地智能柜进行加入故障量来测试保护功能以及传动开关。其故障量的信息走向为:模拟量继保仪通过合并单元,然后经过过程网络交换机,最后到达继电继电保护装置。在进行采用网采网跳的智能变电站的继电继电保护装置调试过程中,其安全措施主要靠退出联跳运行设备的出口软压板来实现,相对于常规变电站的出口硬压板电气隔离断开点没有那么直观可靠。
然而在高压场地的就地智能柜进行加入故障量来测试继电保护功能以及传动开关具有以下问题:
1、对于SV/GOOSE共网的智能变电站,在现有过程层网络的现状下,在继电保护装置加入模拟量时需要在高压场地的汇控箱进行加量,然而继电保护装置是安装在主控室。即使最简单的110kV线路保护定检任务也需要安排4个工作人员才可以开展工作,人员的分散不利于继电保护装置的调试试验。并且需要搬运沉重的模拟继保测试仪往返继保室和高压场地,导致工作效率低、人力成本高。
2、在高压场地的智能控制柜电流绕组多,设计母差等运行间隔,如果故障量加错位置则造成母线保护误动,工作风险高。
3、常规站的二次检修工作可以通过退出出口硬压板来隔离运行设备(例如主变保护),有明显可见检修隔离断开点;智能站则主要通过退出GOOSE发送和接收软压板的方式来实现检修隔离,相比常规站出口硬压板,检修隔离点不明显、没有物理隔离,漏退软压板导致误出口风险高。
4、对于智能站主变保护检修工作,在退出联跳运行设备的GOOSE发送软压板后,无法对其出口矩阵进行校验,对时间跨度长的检修工作,如误投入联跳运行设备的GOOSE发送软压板,则造成误跳运行设备。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在解决现有的在过程层交换机加入故障量时会导致故障量在交换机中传播,从而导致保护装置误动或者交换机崩溃的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置,包括:
转发模块、管理模块、电源模块和传输模块;
传输模块分别与继保测试仪、继电保护装置和智能终端相接,用于接收或发送SV报文和GOOSE报文,SV报文由继保测试仪生成,GOOSE报文由继电保护装置生成;
转发模块与传输模块相接,用于根据报文管理策略将SV报文从继保测试仪转发至继电保护装置以及将GOOSE报文从继电保护装置转发至智能终端;
管理模块与转发模块相接,用于对报文管理策略进行配置并将配置好的报文管理策略下发至转发模块;
电源模块设置有充电接口,用于为安全检修隔离装置进行供电。
进一步的,其特征在于,转发模块具体包括:
SWITCH和FPGA;
SWITCH设置在电源模块和FPGA之间,用于控制电源模块对FPGA的供电;
FPGA与管理模块和传输模块分别相接,用于获取配置好的报文管理策略并根据报文管理策略将SV报文从继保测试仪转发至继电保护装置以及将GOOSE报文从继电保护装置转发至智能终端。
进一步的,传输模块具体包括:
若干对标准LC接口,标准LC接口采用SFP插槽。
进一步的,报文管理策略包括报文交换延时累加策略。
进一步的,还包括:若干个状态指示灯;
若干个状态指示灯与若干对标准LC接口相对应,当标准LC接口在进行报文传输时,对应的状态指示灯闪烁显示。
进一步的,还包括:延时告警LED灯;
延时告警LED灯与管理模块相接,用于根据管理模块发出的传输时延告警指令进行常亮显示,传输时延告警指令在管理模块从传输模块获取到的传输时延大于预设传输时延阈值时发出,传输时延由传输模块在执行报文交换延时累加策略时得到。
进一步的,预设传输时延阈值具体为2000μs。
进一步的,还包括:无线模块;
无线模块与管理模块相接,用于接收外部移动终端的配置指令,并将配置指令发送至管理模块,以便管理模块根据配置指令对报文管理策略进行配置。
进一步的,还包括:电量指示灯;
电量指示灯与管理模块相接,用于根据管理模块从电源模块获取的电量数据进行电量显示。
第二方面,本发明提供了一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离方法,应用于如第一方面的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置,包括以下步骤:
将待检修的继电保护装置、合并单元和智能终端的光纤从过程层交换机中拔出;
检查安全检修隔离装置的电量是否满足检修用电量要求,若不满足,则接入外接电源或进行充电直至电量满足检修用电量要求后执行后续步骤,若满足,则直接执行后续步骤;
将待检修的继电保护装置、智能终端以及继保测试仪的光纤接入安全检修隔离装置中;
使用继保测试仪模拟SV报文输出故障量,对继电保护装置和智能终端进行调试试验和传动开关试验。
综上,本发明提供了一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置及方法,包括转发模块、管理模块、电源模块和传输模块,其中传输模块用于接收和发送SV报文和GOOSE报文,转发模块用于根据报文管理策略将SV报文从继保测试仪转发至继电保护装置,然后将继电保护装置生成的GOOSE报文转发至智能终端,管理模块用于对报文管理策略进行配置,电源模块用于对安全检修隔离装置提供电源。本发明通过转发模块和传输模块将SV/GOOSE报文在继保测试仪、继电保护装置和智能终端之间进行转发,将待传动的间隔和运行的过程层网络隔离,实现了和运行过程层网络的物理解耦,解决了现有的在过程层交换机加入故障量时导致故障量在交换机中传播,从而导致保护装置误动或者交换机崩溃的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置的原理示意图;
图2为本发明实施例提供的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置的外观示意图;
图3为本发明实施例提供的现有智能变电站常规试验的原理示意图;
图4为本发明实施例提供的现有智能变电站常规试验的接线示意图;
图5为本发明实施例提供的数字化继保仪利用过程层交换机加故障量的接线示意图;
图6为本发明实施例提供的数字化继保仪直接向保护装置加故障量的接线示意图;
图7为本发明实施例提供的采用便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置进行试验的原理示意图;
图8为本发明实施例提供的采用便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置进行试验的接线示意图;
图9为本发明实施例提供的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离方法的流程示意图。
附图中:1-电源模块,2-FPGA,3--标准LC接口,4-延时告警LED灯,5-状态指示灯,6-无线模块。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,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,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。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它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图3所示,现有的智能变电站常规试验方法是在高压场地的就地智能柜进行加入故障量来测试继电保护功能以及传动开关。其故障量的信息走向为:模拟量继保仪通过合并单元,然后经过过程网络交换机,最后到达继电保护装置。图4为采用常规的模拟继保仪进行试验的接线图。
在进行采用网采网跳的智能变电站的继电保护装置调试过程中,其安全措施主要靠退出联跳运行设备的出口软压板来实现,相对于常规变电站的出口硬压板电气隔离断开点没有那么直观可靠。
现有智能变电站的常规试验存在如下问题:
1、对于SV/GOOSE共网的智能变电站,在现有过程层网络的现状下,在继电保护装置加入模拟量时需要在高压场地的汇控箱进行加量,然而继电保护装置是安装在主控室。即使最简单的110kV线路保护定检任务也需要安排4个工作人员才可以开展工作,人员的分散不利于继电保护装置的调试试验。并且需要搬运沉重的模拟继保测试仪往返继保室和高压场地,导致工作效率低、人力成本高。
2、在高压场地的智能控制柜电流绕组多,设计母差等运行间隔,如果故障量加错位置则造成母线保护误动,工作风险高。
3、常规站的二次检修工作可以通过退出出口硬压板来隔离运行设备(例如主变保护),有明显可见检修隔离断开点;智能站则主要通过退出GOOSE发送和接收软压板的方式来实现检修隔离,相比常规站出口硬压板,检修隔离点不明显、没有物理隔离,漏退软压板导致误出口风险高。
4、对于智能站主变保护检修工作,在退出联跳运行设备的GOOSE发送软压板后,无法对其出口矩阵进行校验,对时间跨度长的检修工作,如误投入联跳运行设备的GOOSE发送软压板,则造成误跳运行设备。
请参阅图5和6,基于现有条件,在主控室加故障量有两种方法:
第一种是数字化继保仪对过程层交换机输入数据报文,即将数字化继保仪通过尾纤接入至SV/GOOSE组网过程层交换机,将数据报文发送至整个SV/GOOSE组网中,保护装置从SV/GOOSE组网过程层交换机取得数据报文信息,实现保护测控装置的各种功能校验、出口传动试验等。
但是在SV/GOOSE组网过程层交换机中直接加入数据报文,容易发送SV数据报文至运行间隔,导致运行间隔的保护装置误动或遥测数据跳变,引发严重的电力事故事件。其次在过程层交换机屏插拔光纤过程中,如果误触运行间隔光纤导致光纤松动或脱落,易造成运行间隔装置误动、拒动或上送错误信息,从而引发电力事故和运行间隔失去远方监控功能。故该方案在运行的智能变电站不具备实施意义。
另一种是数字化继保仪对保护装置输入数据报文,即断开保护装置至SV/GOOSE组网交换机的接收光纤,利用尾纤将数字化继保测试仪接入至保护测控装置,数字化继保测试仪通过光纤发送SV数据报文给保护装置,实现保护装置的各种功能校验、出口传动试验等。
然而在SV/GOOSE组网的网络结构下,保护测控装置通过同一根光纤从SV/GOOSE组网交换机中采集合并单元、智能终端的SV、GOOSE数据报文。在主控室断开保护装置的接收光纤,利用数字化继保仪进行数字量加量,由于智能终端与保护装置的数据链路断开,则保护装置仅能收数字式继保测试仪模拟的开关变位信息,无法收到智能终端上送的开关实时分合位置的变位信息。此时进行开关传动等需要现场实时分合位置的变位信息配合的试验,也有可能造成开多次重合造成机构损坏的风险,试验结果将于正常预期结果不符,故该方案也不实适用。
由上述内容可知,现有的在过程层交换机加入故障量时容易导致故障量在交换机中传播,从而导致保护装置误动或者交换机崩溃的问题。并且即使将数字继保测试仪模拟的故障量直接加入到保护装置中,也存在着试验结果与正常预期结果不相符合的问题。
基于此,本发明提供了一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置及方法。
以下是对本发明的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置的一个实施例进行的详细介绍。
请参阅图1、2、7和8,本发明实施例提供一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置,包括:转发模块、管理模块、电源模块和传输模块。
在本实施例中,传输模块分别与继保测试仪、继电保护装置和智能终端相接,用于接收或发送SV报文和GOOSE报文,SV报文由继保测试仪生成,GOOSE报文由继电保护装置生成;
需要说明的是,继保测试仪可以采用手持式数字继保测试仪。在主控室采用手持式继保测试仪模拟SV采样报文输出故障量,避免了传统智能变电站试验时需要在主控室与高压场之间来回搬运沉重的模拟继保仪,导致工作效率低、人力成本高的问题。
传输模块配置有若干对标准LC接口,该接口和智能变电站的智能装置接口类型相匹配,可以与手持式数字继保测试仪、继电保护装置以及智能终端的光纤相接。具体的,若干对标准LC接口均采用SFP插槽,支持热插拔。可以配置为SMV9-1/9-2、GOOSE、环网、1588报文等的发送与接收。
传输模块采用的传输网络可以为100Base-FX/1000Base-FX(即100/1000M全双工光纤网络)。
另外,本实施例的安全检修隔离装置还可以设置若干个与标准LC接口相对应的状态指示灯,该状态指示灯由管理模块进行控制。管理模块实时获取传输模块中各个传输端口的数据传输状态,当某一传输端口正在进行报文传输时,则管理模块控制与该传输端口对应的状态指示灯进行闪烁显示。
在本实施例中,转发模块与传输模块相接,用于根据报文管理策略将SV报文从继保测试仪转发至继电保护装置以及将GOOSE报文从继电保护装置转发至智能终端;
需要说明的是,报文管理策略包括对报文的识别校验、智能转发、报文分析以及流量控制等。其中,本实施例提供的转发模块所实现的智能转发方式是从传输模块的端口识别校验报文的类别和内容,将SV报文从继保测试仪对应的传输端口转发至继电保护装置对应的传输端口,并把GOOSE报文从继电保护装置对应的传输端口转发至智能终端对应的传输端口。本实施例提供的转发模块对于报文的其他处理均可参考现有技术,在此不再赘述。
转发模块采用上述转发方式可以使得继保测试仪通过本实施例提供的安全检修隔离装置,只需一组人员在就能够在主控室将模拟SV采样报文(即故障量)直接加到保护装置上,不需要像传统方式那样在高压场通过合并单元(即汇控箱)将故障量加到继电保护装置中,从而避免了人员分散不利于继电保护装置的调试试验的问题。并且还将待传动的间隔和运行的过程层网络已经隔离,实现和运行过程层网络物理解耦,从而提升了安全水平,起到了安全隔离的作用
进一步的,传输模块可以采用由SWITCH和FPGA组合构成的低功耗芯片组。其中,SWITCH主要用于控制转发模块的电源,FPGA配置如上所述的报文管理策略,实现对SV/GOOSE报文的无阻塞存储转发。
管理模块与转发模块相接,用于对报文管理策略进行配置并将配置好的报文管理策略下发至转发模块;
需要说明的是,管理模块可以采用CPU,实现对本实施例提供的安全检修隔离装置中各模块的集中管理,包括配置报文管理策略、电量管理、状态管理以及延时告警等。
其中配置报文管理策略包括对报文管理策略的修改、删除以及增加新的报文管理策略。
由于目前智能变电站继电保护采用网络采样,最大的障碍在于跨间隔保护必须依赖于外部时钟,以保证采样数据的同步性,当失去外部时钟或外部时钟出现故障时,跨间隔保护将退出运行。在网络采样模式中,采样数据报文的传输依赖隔离装置,而报文在隔离装置内的传输延时是不确定的,因此当外部时钟失去时,保护装置无法判断采样数据是否同步。本实施例中的报文管理策略配置有报文交换延时累加策略,通过隔离装置的交换延时累加功能,将报文在整个交换网络中的传输延时传递给下游保护装置,即可解决这个问题。
另外,本实施例提供的安全检修隔离装置还可以设置延时告警LED灯,该延时告警LED灯由管理模块进行管理。由于配置有交换延时累加功能,根据上述介绍可知,转发模块在转发报文时可以获取报文在交换网络中的传输时延。管理模块实时获取该传输时延并与预设传输时延阈值(可设置为2000μs)进行比较,若大于该阈值时则控制延时告警LED灯常亮,以便提醒检修人员当前隔离装置的工作情况。
在本实施例中,电源模块设置有充电接口,用于为安全检修隔离装置进行供电。
需要说明的是,电源模块可以采用可充电的大容量锂电池设计,并且本实施例的安全检修隔离装置还可以设置电量指示灯,该电量指示灯由管理模块进行控制。管理模块从电源模块处获取当前电量状况并在电量指示灯上进行对应显示。使用内置大容量锂电池设计可以使得本隔离装置在额定功率下获得较长的使用时间,在电量充足的状况下不需要另外接外接电源。
除此之外,本实施例的安全检修隔离装置还设置有无线模块。该无线模块通过无线局域网与外部的控制终端(笔记本或移动终端等)进行通信连接,实现对本隔离装置的无线管理,包括划分VLAN、设置静态组播、端口镜像、网络报文分析等。
本实施例提供了一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置,通过将检修间隔的智能终端、手持式数字继保测试仪、保护装置接入便携式隔离装置,实现对继电保护装置的调试试验和传动开关试验。本隔离装置中故障量的信息走向为:手持式数字继保测试仪通过隔离装置,然后经过继电保护装置,最后到达智能终端。本隔离装置由于将待传动的间隔和运行的过程层网络已经隔离,实现和运行过程层网络物理解耦,从而提升了安全水平,起到了安全隔离的作用。并且本隔离装置只需一组人员在主控室进行试验即可,各装置在接入便携式隔离装置后可以实现出口矩阵校验,不会误出口联跳运行间隔。
本实施例的安全检修隔离装置可以在“网采网跳”标准的智能变电站以及在南网V2.1“模采网跳”标准的智能变电站使用。另外也是很好的学习智能变电站GOOSE/SV报文传输机制的网络设备,具有较好的推广价值。
以上是对本发明的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置的一个实施例进行的详细介绍,以下将对本发明的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离方法的实施例进行详细的介绍。
请参阅图9,本实施例提供一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离方法,应用于前述实施例的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置,包括如下步骤:
S101:将待检修的继电保护装置、合并单元和智能终端的光纤从过程层交换机中拔出;
S102:检查安全检修隔离装置的电量是否满足检修用电量要求,若不满足,则执行步骤S103,若满足,则直接执行步骤S104;
S103:接入外接电源或进行充电直至电量满足检修用电量要求;
S104:将待检修的继电保护装置、智能终端以及继保测试仪的光纤接入安全检修隔离装置中;
S105:使用继保测试仪模拟SV报文输出故障量,对继电保护装置和智能终端进行调试试验和传动开关试验。
本实施例提供了一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离方法,通过将检修间隔的智能终端、手持式数字继保测试仪、保护装置接入便携式隔离装置,手持式数字继保测试仪模拟SV采样报文输出故障量,保护装置在收到模拟量SV报文后,经过逻辑判断出口输出GOOSE跳闸报文,再经过便携式隔离装置发送到智能终端装置,最后实现开关传动。由于待传动的间隔已经和运行的过程层网络已经隔离,和运行过程层网络物理解耦,提升了安全水平。
该方法能够在接入便携式隔离装置后可以实现出口矩阵校验,不会误出口联跳运行间隔,实现联跳出口检验。并且在利用便携式隔离装置后,只需要一组人员在主控室,利用手持测试仪即可完成保护调试。还支持GOOSE、SV报文的延时补偿技术(延时交换累加),解决保护采样依赖外部时钟问题,满足第三代智能变电站调试技术要求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置,其特征在于,包括:
转发模块、管理模块、电源模块和传输模块;
所述传输模块分别与继保测试仪、继电保护装置和智能终端相接,用于接收或发送SV报文和GOOSE报文,所述SV报文由所述继保测试仪生成,所述GOOSE报文由所述继电保护装置生成;
所述转发模块与所述传输模块相接,用于根据报文管理策略将所述SV报文从所述继保测试仪转发至所述继电保护装置以及将所述GOOSE报文从所述继电保护装置转发至所述智能终端;
所述管理模块与所述转发模块相接,用于对所述报文管理策略进行配置并将配置好的所述报文管理策略下发至所述转发模块;
所述电源模块设置有充电接口,用于为检修隔离装置进行供电;
所述转发模块具体包括:
SWITCH和FPGA;
所述SWITCH设置在所述电源模块和所述FPGA之间,用于控制所述电源模块对所述FPGA的供电;
所述FPGA与所述管理模块和所述传输模块分别相接,用于获取配置好的报文管理策略并根据所述报文管理策略将所述SV报文从所述继保测试仪转发至所述继电保护装置以及将所述GOOSE报文从所述继电保护装置转发至所述智能终端,报文管理策略至少包括对报文的识别校验、智能转发、报文分析以及流量控制,其中,转发模块所实现的智能转发方式是从传输模块的端口识别校验报文的类别和内容,将SV报文从继保测试仪对应的传输端口转发至继电保护装置对应的传输端口,并把GOOSE报文从继电保护装置对应的传输端口转发至智能终端对应的传输端口;
所述传输模块具体包括:
若干对标准LC接口,所述标准LC接口采用SFP插槽;
所述报文管理策略包括报文交换延时累加策略;
还包括:若干个状态指示灯;
所述若干个状态指示灯与所述若干对标准LC接口相对应,当标准LC接口在进行报文传输时,对应的状态指示灯闪烁显示;
还包括:延时告警LED灯;
所述延时告警LED灯与所述管理模块相接,用于根据所述管理模块发出的传输时延告警指令进行常亮显示,所述传输时延告警指令在所述管理模块从所述传输模块获取到的传输时延大于预设传输时延阈值时发出,所述传输时延由所述传输模块在执行所述报文交换延时累加策略时得到。
2.根据权利要求1所述的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置,其特征在于,所述预设传输时延阈值具体为2000μs。
3.根据权利要求1所述的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置,其特征在于,还包括:无线模块;
所述无线模块与所述管理模块相接,用于接收外部移动终端的配置指令,并将所述配置指令发送至所述管理模块,以便所述管理模块根据所述配置指令对所述报文管理策略进行配置。
4.根据权利要求1所述的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置,其特征在于,还包括:电量指示灯;
所述电量指示灯与所述管理模块相接,用于根据所述管理模块从所述电源模块获取的电量数据进行电量显示。
5.一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离方法,应用于如权利要求1-4任一项所述的一种便携式SV/GOOSE共网检修隔离装置,其特征在于,包括以下步骤:
将待检修的继电保护装置、合并单元和智能终端的光纤从过程层交换机中拔出;
检查安全检修隔离装置的电量是否满足检修用电量要求,若不满足,则接入外接电源或进行充电直至电量满足所述检修用电量要求后执行后续步骤,若满足,则直接执行后续步骤;
将所述待检修的继电保护装置、所述智能终端以及继保测试仪的光纤接入所述安全检修隔离装置中;
使用所述继保测试仪模拟SV报文输出故障量,对所述继电保护装置和所述智能终端进行调试试验和传动开关试验。
CN202111083116.2A 2021-09-15 2021-09-15 一种便携式sv/goose共网检修隔离装置及方法 Active CN113629879B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111083116.2A CN113629879B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种便携式sv/goose共网检修隔离装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111083116.2A CN113629879B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种便携式sv/goose共网检修隔离装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113629879A CN113629879A (zh) 2021-11-09
CN113629879B true CN113629879B (zh) 2024-03-19

Family

ID=78390151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111083116.2A Active CN113629879B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种便携式sv/goose共网检修隔离装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113629879B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115460042A (zh) * 2022-09-30 2022-12-09 国家电网有限公司 基于试验专用网络的智能变电站保护试验方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104202131A (zh) * 2014-08-21 2014-12-10 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 一种在电力配网系统中提高采样数据传输实时性的方法
CN104426757A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 贵州电网公司六盘水供电局 一种智能变电站专用数据交互方法及装置
CN107104857A (zh) * 2017-05-09 2017-08-29 国网四川省电力公司阿坝供电公司 一种智能变电站网络交换机延时累加测试方法及系统
CN109039759A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 贵州电网有限责任公司 智能变电站goose、sv共网专用保护测控装置调试校验网络系统及方法
WO2019196425A1 (zh) * 2018-04-11 2019-10-17 国电南瑞科技股份有限公司 网络报文时延测量的可信度评估方法、装置及存储介质

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104426757A (zh) * 2013-09-09 2015-03-18 贵州电网公司六盘水供电局 一种智能变电站专用数据交互方法及装置
CN104202131A (zh) * 2014-08-21 2014-12-10 云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院 一种在电力配网系统中提高采样数据传输实时性的方法
CN107104857A (zh) * 2017-05-09 2017-08-29 国网四川省电力公司阿坝供电公司 一种智能变电站网络交换机延时累加测试方法及系统
WO2019196425A1 (zh) * 2018-04-11 2019-10-17 国电南瑞科技股份有限公司 网络报文时延测量的可信度评估方法、装置及存储介质
CN109039759A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 贵州电网有限责任公司 智能变电站goose、sv共网专用保护测控装置调试校验网络系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113629879A (zh) 2021-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017166735A1 (zh) 110kV链式供电模式下的电网自愈系统及其自愈逻辑
CN106384304B (zh) 一种智能变电站二次设备安措票自动构建方法及装置
CN107167680B (zh) 一种基于rtds的配电网分布式测试系统
CN105375635A (zh) 配电网级联开闭所智能管理方法及系统
CN105069697A (zh) 一种智能变电站检修策略自动识别系统及方法
CN105388416A (zh) 智能变电站继电保护遥试试验系统
CN107919043A (zh) 馈线自动化仿真培训系统
CN105203870A (zh) 一种基于电力线通信的智能变电站二次设备集成测试系统
CN107563717A (zh) 一种智能变电站二次系统安全措施可视化系统
CN113629879B (zh) 一种便携式sv/goose共网检修隔离装置及方法
CN201805421U (zh) 直流保护和直流控制系统之间的通讯装置
CN109633345B (zh) 一种二次设备在线监测与分析装置
CN109103859A (zh) 一种支持4g通讯的配网差动保护测控装置
CN104298228A (zh) 一种智能高压开关控制系统的检测装置及检测方法
CN202353314U (zh) 一种模块化智能开关控制器
CN104638761A (zh) 基于报文监听和报文仿真验证goose虚端子连接的方法
CN209070028U (zh) 一种直流充电桩开发与测试系统
CN203481922U (zh) 用于配变监测的配电自动化远程测控装置
CN214626499U (zh) 一种基于5g通信的变电站用备自投装置
CN201821164U (zh) 配网自动化智能终端装置
CN205139323U (zh) 智能变电站继电保护遥试试验系统
CN109004618A (zh) 一种电弧光保护在线监测系统
CN210780231U (zh) 智能分布式综合测试平台
CN201608563U (zh) 电弧光智能远程监控系统
CN103426124A (zh) 一种变电站地线监控系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant