CN202160196U - 基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置，包括电源插件、过程网络通信插件、CPU插件和站域网络通信插件，电源插件的输入端连接变电站内直流电源为各个插件供电，过程网络通信插件和站域网络插件分别与过程层网络和站控层网络相连接用于与外部设备交互信息，CPU插件分别与过程网络通信插件和站域网络通信插件相连接实现各种信息的分析处理和继电保护算法实现。本实用新型设计合理，通过保护功能网口与智能终端连接，使保护功能不依赖于过程层网络，独立实现保护功能；同时通过过程信息网口将保护功能网口发送的信息映射到过程层网络上，实现了所有过程信息的共享，满足了保护功能独立和信息共享两方面需求。

Description

基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置

技术领域

本实用新型属于电力系统自动化领域，尤其是一种基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置。

背景技术

目前，电网已经往智能电网方向发展，要求电网具备信息化、自动化、互动化，相应的变电站也应发展为智能变电站。智能变电站是在传统综自变电站和数字化变电站基础上的进一步提升。从综自变电站到数字化变电站，再到智能变电站，网络通信在变电站中的作用日以增强，IEC61850标准将网络通信引入了一次设备和二次设备的过程之间，引起了变电站自动化系统的巨大变化。网络通信代替传统装置间的电缆连线，最大优点在于信息共享，可以大大简化全站设备和系统，实现全站信息标准化和实时监视；但网络的主要问题在于将全站设备绑定在一起，一定程度上降低变电站间隔设备(尤其是继电保护设备)运行的独立性，从而降低了安全性，因此信息共享和保护独立运行是网络应用中的一对矛盾，如何设计合理的继电保护装置对于变电站全站系统至关重要。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种同时满足保护功能独立和信息共享两方面的需求的基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置，包括电源插件、过程网络通信插件、CPU插件和站域网络通信插件，电源插件的输入端连接变电站内直流电源为各个插件供电，过程网络通信插件和站域网络插件分别与过程层网络和站控层网络相连接用于与外部设备交互信息，CPU插件分别与过程网络通信插件和站域网络通信插件相连接实现各种信息的分析处理和继电保护算法实现。

而且，所述的过程网络通信插件设有一个与智能终端相连接的保护功能网口和一个与过程层交换机连接的过程信息网口。

而且，所述的保护功能网口采用点对点方式与对应间隔的智能终端相连接，并以IEC61850-9-2协议接收采样值信息，以IEC61850 GOOSE协议传输开入开出信息。

而且，所述的过程信息网口采用网络方式与过程层交换机连接，并利用IEC61850-9-2协议传输采样值数据，利用IEC61850 GOOSE协议传输开入开出数据，利用IEEE1588协议传输网络对时信号。

而且，所述的站域网络插件设有与站控层交换机相连接的站域信息网口，该站域信息网口采用网络方式与站控层交换机相连接。

而且，所述的站域网络插件设有的站域信息网口有多个。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本继电保护装置通过保护功能网口与智能终端连接，使保护功能不依赖于过程层网络，独立实现保护功能，保证了保护功能实现的可靠性和安全性；同时通过过程信息网口将保护功能网口发送的信息映射到过程层网络上，实现了所有过程信息(保护功能信息)的共享，从而满足了保护功能独立和信息共享两方面需求。

2、本继电保护装置的过程信息网口正常时不参与保护功能实现，当保护功能网口失效时，过程信息网口作为保护功能网口的备用实现保护功能，从而在不增加系统和设备复杂度的前提下，使保护装置的外部回路可靠性提高一倍。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是过程网络通信插件的接口示意图；

图3是站域网络通信插件的接口示意图；

图4是本实用新型的应用连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

一种基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置，如图1所示，包括电源插件、过程网络通信插件、CPU插件和站域网络通信插件，电源插件的输入端连接变电站内直流电源为继电保护装置中的各个插件供电，过程网络通信插件和站域网络插件用于与外部设备交互信息，CPU插件分别与过程网络通信插件和站域网络通信插件相连接实现各种信息的分析处理和继电保护算法实现。

过程网络通信插件上设有一个保护功能网口和一个过程信息网口，如图2所示。下面对两个网口分别进行说明。

保护功能网口采用点对点方式与对应间隔的智能终端相连接，如图4所示，保护功能网口以IEC61850-9-2协议接收采样值信息，以IEC61850 GOOSE协议传输开入开出信息，传输实现保护功能需要的各类信息(采样值、跳闸、开关/刀闸位置、启动和闭锁等)，经过继电保护算法分析计算后输出跳合闸等信息给智能终端，完成保护功能。

过程信息网口采用网络方式与过程层交换机连接，同时具有IEC61588网络对时功能，通过过程信息网口能够将所有的过程层信息(包括保护功能信息)传输到过程层网络上，实现信息的共享。过程信息网口在正常工作时传输与保护功能无关的信息并将相关信息传输给测控、录波器、网络监视仪等装置，该过程信息网口能将保护功能网口的信息映射过来，以实现保护功能网口信息的监视。过程信息网口正常工作时不接收保护功能信息(采样值、开关刀闸位置等)，当保护功能网口失效时，该过程信息网口可开启保护功能信息接收功能，以作为保护功能网口的备用。过程信息网口采用的传输协议为IEC61850-9-2协议、IEC61850 GOOSE协议、IEEE1588协议，利用IEC61850-9-2协议传输采样值数据，利用IEC61850 GOOSE协议传输开入开出数据，利用IEEE1588协议传输网络对时信号(通过过程信息网口从过程层网络交换机上接收IEEE1588协议网络对时信号，校准内部时钟)。

站域网络插件上设有站域信息网口，如图3及图4所示，站域信息网口采用网络方式与站控层交换机连接，用于与站控层设备交互信息，将保护动作事件、告警等信息传输给站控层设备，并接收站控层设备的命令。站域信息网口根据需要配置多个。

本实用新型的工作原理为：继电保护装置通过保护功能网口连接智能终端，接收电流、电压、开关/刀闸位置等信息，经过继电保护算法计算后发出跳合闸、启动闭锁等保护动作命令给智能终端，完成保护功能。过程信息网口连接过程层网络，将保护装置的保护动作信号发送到过程层网络上，同时将保护功能网口对外发送的信息映射发送到过程层网络上，将相关信息传输给测控、录波器、网络监视仪等装置。站域信息网口通过网络方式与站控层交换机连接，将保护动作事件、录波信息发送给站控层设备，接收站控层设备下发的修改定值、召唤等命令。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (6)

1.一种基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置，其特征在于：包括电源插件、过程网络通信插件、CPU插件和站域网络通信插件，电源插件的输入端连接变电站内直流电源为各个插件供电，过程网络通信插件和站域网络插件分别与过程层网络和站控层网络相连接用于与外部设备交互信息，CPU插件分别与过程网络通信插件和站域网络通信插件相连接实现各种信息的分析处理和继电保护算法实现。

2.根据权利要求1所述的基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置，其特征在于：所述的过程网络通信插件设有一个与智能终端相连接的保护功能网口和一个与过程层交换机连接的过程信息网口。

3.根据权利要求2所述的基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置，其特征在于：所述的保护功能网口采用点对点方式与对应间隔的智能终端相连接，并以IEC61850-9-2协议接收采样值信息，以IEC61850 GOOSE协议传输开入开出信息。

4.根据权利要求2所述的基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置，其特征在于：所述的过程信息网口采用网络方式与过程层交换机连接，并利用IEC61850-9-2协议传输采样值数据，利用IEC61850 GOOSE协议传输开入开出数据，利用IEEE1588协议传输网络对时信号。

5.根据权利要求1所述的基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置，其特征在于：所述的站域网络插件设有与站控层交换机相连接的站域信息网口，该站域信息网口采用网络方式与站控层交换机相连接。

6.根据权利要求5所述的基于保护功能独立和信息共享的继电保护装置，其特征在于：所述的站域网络插件设有的站域信息网口有多个。

Images