CN209676257U - 一种基于hsr环网的智能站跨间隔保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，包括保护装置、合并单元、智能终端、测控装置，所述的保护装置、合并单元、智能终端、测控装置相继进行连接形成HSR单环双向环网。本实用新型提供的一种基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统与方法，按照间隔分组，将同一间隔的合并单元、智能终端、测控装置及跨间隔保护HSR环网口进行环网连接，形成多个单环双向环网。这种过程层的网络架构通过HSR技术环网，单点网络故障不影响环网内所有装置的正常工作，可有效提高跨间隔保护动作行为的可靠性；且不采用网络交换机来进行组网，组网成本较低。这种按照间隔分组进行组网的方式，网络结构清晰，设备明确，有利于现场运行维护。

Description

一种基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统继电保护领域，尤其涉及一种基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统。

背景技术

近年来，智能变电站快速发展，为智能电网提供标准的、可靠的节点支撑。目前智能变电站中的跨间隔保护(如母线保护、变压器保护)大多采用直采直跳方式，即合并单元的SV通过光纤直连至保护装置，而保护装置的GOOSE跳闸信号通过光纤直连至智能终端进行跳闸。直采直跳方式的光纤连接均为单根光纤连接，无冗余，单根光纤的损坏可能导致保护装置的误动或者拒动，可靠性较低。

高可用性无缝环网(HSR)是基于并行冗余技术的环形网络典型应用，进而在环形拓扑结构上实现网络通信高可靠性、无缝冗余。将HSR技术应用于跨间隔保护过程层组网，可有效地提高跨间隔保护过程层数据传输的可靠性。HSR 技术实现双向环网不依赖于网络交换机进行组网，保证可靠性的同时也大大降低了组网成本。因此，实现一种采用HSR技术对跨间隔保护过程层组网方案，对智能站变跨间隔保护的可靠性提升具有重大意义。

实用新型内容

为了克服上述的上述跨间隔保护采用直采直跳方式，单根光纤连接，无冗余，单根光纤的损坏可能导致保护装置的误动或者拒动，可靠性较低的问题。本实用新型提出一种基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，包括保护装置、合并单元、智能终端、测控装置，所述的保护装置、合并单元、智能终端、测控装置相继进行连接形成HSR单环双向环网。

本实用新型提供的基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统将同一间隔的合并单元、智能终端、测控装置及跨间隔保护HSR环网口进行环网连接，形成多个单环双向环网。多个HSR环网架构，网络结构清晰，各环网间数据互不影响，环网内数据传输可靠。

优选的，所述的保护装置包括CPU、保护DSP、启动DSP、过程层模块、IO 模块、电源模块、装置背板总线，其中CPU、保护DSP、启动DSP、过程层模块、 IO模块、电源模块均通过装置背板总线进行数据交互，过程层模块同时与环网进行连接。

其中，CPU负责人机交互(LCD、LED)、时钟同步、后台通讯、打印等管理功能。保护DSP、启动DSP负责保护装置的逻辑运算。过程层模块负责组建过程层HSR环网及过程层数据处理。IO模块负责保护装置与外部硬节点的输入输出交互。电源模块为变压器保护装置提供电源。保护装置从环网中接收数字信号，进行保护逻辑运算。若变压器满足动作条件，发送GOOSE信号跳闸信号给过程层模块，由过程层模块将GOOSE信号进行双向转发。

优选的，所述的保护装置包括过程层，保护装置过程层的一端与合并单元连接，另一端与测控装置进行连接，过程层模块和智能终端接收环网中的信号。

优选的，所述的过程层模块具有8个HSR端口，每一对光纤端口与各电压等级的设备组成HSR单环双向环网结构。光纤端口数量具有较大冗余，可适应工程中HSR组网的不同需求。

优选的，所述的同一个双向HSR环网内的合并单元、智能终端与测控装置为同一电压等级，过程层采用电压等级进行分组，过程层SV信号和GOOSE信号传输可靠性提高，提高了变压器保护的性能。

优选的，所述的信号包括SV和GOOSE信号。

优选的，所述的SV及GOOSE信号在环网中双向传输，保护装置可通过环网双向接收SV信号，智能终端可通过环网双向接收GOOSE信号。因此，单点网络故障不影响环网内所有装置的正常工作，可有效提高跨间隔保护动作行为的可靠性。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型提供的一种基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统与实现方法，按照间隔分组，将同一间隔的合并单元、智能终端、测控装置及跨间隔保护HSR 环网口进行环网连接，形成多个单环双向环网。这种过程层的网络架构通过HSR 技术环网，单点网络故障不影响环网内所有装置的正常工作，可有效提高跨间隔保护动作行为的可靠性；且不采用网络交换机来进行组网，组网成本较低。这种按照间隔分组进行组网的方式，网络结构清晰，设备明确，有利于现场运行维护。

附图说明

图1为单个间隔的跨间隔保护过程层HSR单环双向环网结构图；

图2为N个间隔的跨间隔保护过程层HSR单环双向环网结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1至2所示，一种基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，包括保护装置、合并单元、智能终端、测控装置，所述的保护装置、合并单元、智能终端、测控装置相继进行连接形成HSR单环双向环网。

本实用新型提供的基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统将同一间隔的合并单元、智能终端、测控装置及跨间隔保护HSR环网口进行环网连接，形成多个单环双向环网。多个HSR环网架构，网络结构清晰，各环网间数据互不影响，环网内数据传输可靠。

优选的，所述的保护装置包括过程层，保护装置过程层的一端与合并单元连接，另一端与测控装置进行连接，过程层模块和智能终端接收环网中的信号。

优选的，所述的过程层模块具有8个HSR端口，每一对光纤端口与各电压等级的设备组成HSR单环双向环网结构。光纤端口数量具有较大冗余，可适应工程中HSR组网的不同需求。

优选的，所述的同一个双向HSR环网内的合并单元、智能终端与测控装置为同一电压等级，过程层采用电压等级进行分组，过程层SV信号和GOOSE信号传输可靠性提高，提高了变压器保护的性能。

优选的，所述的信号包括SV和GOOSE信号。

优选的，所述的SV及GOOSE信号在环网中双向传输，保护装置可通过环网双向接收SV信号，智能终端可通过环网双向接收GOOSE信号。因此，单点网络故障不影响环网内所有装置的正常工作，可有效提高跨间隔保护动作行为的可靠性。

实施例2

本实施例提供的基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，保护装置包括CPU、保护DSP、启动DSP、过程层模块、IO模块、电源模块、装置背板总线，其中CPU、保护DSP、启动DSP、过程层模块、IO模块、电源模块均通过装置背板总线进行数据交互，过程层模块同时与环网进行连接。

其中，CPU负责人机交互(LCD、LED)、时钟同步、后台通讯、打印等管理功能。保护DSP、启动DSP负责保护装置的逻辑运算。过程层模块负责组建过程层HSR环网及过程层数据处理。IO模块负责保护装置与外部硬节点的输入输出交互。电源模块为变压器保护装置提供电源。保护装置从环网中接收数字信号，进行保护逻辑运算。若变压器满足动作条件，发送GOOSE信号跳闸信号给过程层模块，由过程层模块将GOOSE信号进行双向转发。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，其特征在于，包括保护装置、合并单元、智能终端、测控装置，所述的保护装置、合并单元、智能终端、测控装置相继进行连接形成HSR单环双向环网。

2.根据权利要求1所述的基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，其特征在于，所述的保护装置包括CPU、保护DSP、启动DSP、过程层模块、IO模块、电源模块、装置背板总线，其中CPU、保护DSP、启动DSP、过程层模块、IO模块、电源模块均通过装置背板总线进行数据交互，过程层模块同时与环网进行连接。

3.根据权利要求2所述的基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，其特征在于，过程层模块的一端与合并单元连接，另一端与测控装置进行连接，过程层模块和智能终端接收环网中的信号。

4.根据权利要求2所述的基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，其特征在于，所述的过程层模块具有8个HSR端口，每一对光纤端口与各电压等级的设备组成HSR单环双向环网结构。

5.根据权利要求3所述的基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，其特征在于，所述的同一个单环双向HSR环网内的合并单元、智能终端与测控装置为同一电压等级。

6.根据权利要求3所述的基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，其特征在于，所述的信号包括SV和GOOSE信号。

7.根据权利要求6所述的基于HSR环网的智能站跨间隔保护系统，其特征在于，所述的SV及GOOSE信号在环网中双向传输，保护装置可通过环网双向接收SV信号，智能终端可通过环网双向接收GOOSE信号。