專利名稱：一種數(shù)字化母線差動保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種數(shù)字化母線差動保護裝置。
背景技術(shù)：
母線是電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變電站中的重要設(shè)備之一，起著匯集和分配電能的作用。基于差動原理的母線差動保護實現(xiàn)了母線的二次繼電保護，此繼電保護功能得到了普遍的應(yīng)用。當(dāng)前國內(nèi)外常規(guī)的母線差動保護，是把同一電壓等級各母線段相關(guān)間隔的回路電流量引入母線差動保護裝置，由母線差動保護裝置完成模擬量的同步采樣及差動邏輯判另O。這種方法需要接入大量二次電纜，不僅電纜投資大，而且現(xiàn)場施工工作量大，在智能變電站中已經(jīng)很難得到運行單位的認(rèn)可?，F(xiàn)階段在智能變電站母線差動保護的技術(shù)方案中，“網(wǎng)采網(wǎng)跳”模式主要采用“GPS+IRIG-B碼組網(wǎng)”或者技術(shù)先進，但電力系統(tǒng)應(yīng)用成熟度尚不成熟的“IEEE1588”的時鐘同步技術(shù)，在采集的電流電壓數(shù)據(jù)中加入時間標(biāo)簽，求出同一時刻母線上面的差流。但是隨之而來的弊端也是明顯的，這種母線差動保護對GPS信號具有很強的依賴性，在失去GPS同步信號時差動保護就要退出運行；同時GPS數(shù)據(jù)信息還要占用大量的通道資源。“直采直跳”模式，雖然可以不需要對時，但是需要數(shù)字化母線保護裝置硬件上設(shè)計眾多的光以太網(wǎng)口，硬件成本增加，光口功耗總加增大，發(fā)熱問題突出，裝置可靠性降低。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種數(shù)字化母線差動保護裝置，其克服當(dāng)前智能變電站中母線差動保護對時鐘同步的依賴，減少數(shù)字化母線保護裝置光網(wǎng)口數(shù)量，降低裝置功耗和發(fā)熱量，提高可靠性。本實用新型為達(dá)到上述的目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:—種數(shù)字化母線差動保護裝置，包括OLT設(shè)備、數(shù)字化母線保護裝置、合并器，其中所述的OLT設(shè)備分別與數(shù)字化母線保護裝置、合并器線路連接；所述合并器包括第一合并器、第二合并器、第三合并器、第四合并器、第五合并器和第六合并器。所述所述合并器由A/D模塊、第一 CPU插件、第一 EPON通信插件、第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)組成；其中所述的A/D模塊與第一 CPU插件信號連接，所述第一 CPU插件分別與第
一EPON通信插件、第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)信號連接，所述第一 EPON通信插件與第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)信號連接；所述A/D模塊與合并器線路連接，所述EPON通信插件與OLT設(shè)備線路連接。所述數(shù)字化母線保護裝置由NPI插件、第二 CPU插件、第二 EPON通信插件、第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)組成；其中所述的NPI插件分別與第二 CPU插件、第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)信號連接，所述第二 CPU插件分別與第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)、第二 EPON通信插件信號連接；所述NPI插件與OLT設(shè)備線路連接。[0010]本實用新型的有益效果為:本實用新型提供的一種數(shù)字化母線差動保護裝置，其克服當(dāng)前智能變電站中母線差動保護對時鐘同步的依賴，減少數(shù)字化母線保護裝置光網(wǎng)口數(shù)量，降低裝置功耗和發(fā)熱量，提高可靠性。

圖1為本實用新型數(shù)字化母線差動保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中合并器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1中數(shù)字化母線保護裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1如圖1所示，本實施例提供的是一種數(shù)字化母線差動保護裝置，包括OLT設(shè)備1、數(shù)字化母線保護裝置2、合并器，其中所述的OLT設(shè)備I分別與數(shù)字化母線保護裝置2、合并器線路連接。所述合并器包括第一合并器31、第二合并器32、第三合并器33、第四合并器34、第五合并器35和第六合并器36。如圖2所示，所述所述合并器由A/D模塊4、第一 CPU插件5、第一 EPON通信插件
6、第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)7組成；其中所述的A/D模塊4與第一 CPU插件5信號連接，所述第一 CPU插件5分別與第一 EPON通信插件6、第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)7信號連接，所述第一EPON通信插件6與第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)7信號連接；所述A/D模塊4與合并器線路連接，所述EPON通信插件6與OLT設(shè)備I線路連接。如圖3所示，所述數(shù)字化母線保護裝置2由NPI插件8、第二 CPU插件9、第二 EPON通信插件10、第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)11組成；其中所述的NPI插件8分別與第二 CPU插件9、第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)11信號連接，所述第二 CPU插件9分別與第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)11、第
二EPON通信插件10信號連接；所述NPI插件8與OLT設(shè)備I線路連接。本實施例提供的是一種數(shù)字化母線差動保護裝置的保護方法，包括以下步驟:第一，首先在同一電壓等級各母線段相關(guān)間隔模擬量信息分別接入該側(cè)間隔的第一合并器31、第二合并器32、第三合并器33、第四合并器34、第五合并器35、第六合并器36內(nèi)。接著各側(cè)合并器內(nèi)的A/D模塊4對母線的模擬量進行采集保存且進行數(shù)字濾波處理，接著A/D模塊4將處理后的數(shù)據(jù)輸送到第一 CPU插件5 ；由第一 CPU插件5對采樣值數(shù)據(jù)以小矢量算法進行運算，且將運算值保存到第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)7 ;接著第一 EPON通信插件6對第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)7進行數(shù)據(jù)訪問，將小矢量采樣值以GOOSE報文格式進行封包處理，且通過第一 EPON通信插件6的驅(qū)動模塊發(fā)送到OLT設(shè)備I。第二，接著OLT設(shè)備I以時分復(fù)用的方式對第一合并器31、第二合并器32、第三合并器33、第四合并器34、第五合并器35、第六合并器36的各側(cè)合并器的第一 EPON通信插件6輸送的數(shù)據(jù)向數(shù)字化母線保護裝置2輸出。第三，然后當(dāng)數(shù)字化母線保護裝置2中NPT插件8接收到OLT設(shè)備I輸送的數(shù)據(jù)后，NPT插件8進行通信處理后根據(jù)時隙發(fā)送順序進行時序補償，形成含補償校正后時標(biāo)的采樣值數(shù)據(jù)，且將采樣值數(shù)據(jù)保存到第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)11，最后第二 CPU插件9對第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)11進行數(shù)據(jù)訪問，第二 CPU插件9根據(jù)采樣值進行保護邏輯運算，若符合保護動作則通過第二 EPON通信插件10發(fā)送跳閘GOOSE命令，進行跳閘；若不符合動作則正常運行。所述采用小矢量算法主要是為了降低對數(shù)字化母線保護裝置2處理能力及百兆網(wǎng)口的網(wǎng)絡(luò)處理能力的需求，小矢量算法的運算處理在合并器前端已分散式預(yù)處理，形成了矢量值形式的采樣值信息，數(shù)字式變壓器保護裝置2無需類似的處理(如傅氏運算等)。小矢量算法在差動保護領(lǐng)域的應(yīng)用可行性已有多個文獻報道，小矢量算法一般選用1/4周波一次運算方式，這樣以GOOSE方式上送的矢量化采樣值數(shù)據(jù)量估算如下:Q小矢量=300注1 字節(jié) / 幀 *8bit/ 字節(jié) *50*4/ 秒=0.48Mbit/s ；注1:每包GOOSE報文在一般200字節(jié)以內(nèi)，以300字節(jié)為極限條件。如果采用常用的采樣值發(fā)送方式，即每周波80點的IEC61850-9-2方式，則對應(yīng)的數(shù)據(jù)流估算為:Q9_2 =226'注2 字節(jié) / 幀 *8bit/ 字節(jié) *50*80/ 秒=7.232Mbit/s ；注2:每幀I個ASDU計算，每幀數(shù)據(jù)的長度為169 226字節(jié)。，以226字節(jié)為極限條件。從上面的分析可知，本實用新型的采樣值傳輸方案大幅降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸流量，同一電壓等級各母線段相關(guān)間隔合并器 匯聚到數(shù)字化母線保護的總網(wǎng)絡(luò)流量估算為
0.48*7=3.36Mbit/s,母線保護的網(wǎng)絡(luò)處理CPU和業(yè)務(wù)邏輯功能CPU處理起來非常容易。本實用新型所用到的OLT設(shè)備I基于DBA (動態(tài)帶寬分配)的時隙分配機制面向一般的電信終端接入而設(shè)計，相對于帶寬及數(shù)據(jù)量恒定、均勻的各間隔采樣值數(shù)據(jù)，顯得效率低下，為提高傳輸效率，本實用新型采用優(yōu)化的時隙分配策略，保證高精度的相同時隙間隔。本實施例所提供的一種數(shù)字化母線差動保護裝置，其克服當(dāng)前智能變電站中母線差動保護對時鐘同步的依賴，減少數(shù)字化母線保護裝置光網(wǎng)口數(shù)量，降低裝置功耗和發(fā)熱
量，提高可靠性。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字化母線差動保護裝置，其特征在于:包括OLT設(shè)備(I)、數(shù)字化母線保護裝置(2)、合并器，其中所述的OLT設(shè)備分別(I)與數(shù)字化母線保護裝置(2)、合并器線路連接；所述合并器包括第一合并器(31)、第二合并器(32)、第三合并器(33)、第四合并器(34)、第五合并器(35)和第六合并器(36)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化母線差動保護裝置，其特征在于:所述所述合并器由A/D模塊(4)、第一 CPU插件(5)、第一 EPON通信插件(6)、第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(7)組成；其中所述的A/D模塊(4)與第一 CPU插件(5)信號連接，所述第一 CPU插件(5)分別與第一 EPON通信插件(6)、第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(7)信號連接，所述第一 EPON通信插件(6)與第一公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(7)信號連接；所述A/D模塊(4)與合并器線路連接，所述EPON通信插件(6 )與OLT設(shè)備(I)線路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化母線差動保護裝置，其特征在于:所述數(shù)字化母線保護裝置(2)由NPI插件(8)、第二 CPU插件(9)、第二 EPON通信插件(10)、第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(11)組成；其中所述的NPI插件(8)分別與第二 CPU插件(9)、第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(11)信號連接，所述第二 CPU插件(9)分別與第二公用數(shù)據(jù)緩沖區(qū)(11)、第二 EPON通信插件(10 )信號連接；所述NPI插件(8 )與OLT設(shè)備(I)線路連接。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)字化母線差動保護裝置，包括OLT設(shè)備、數(shù)字化母線保護裝置、合并器，其中所述的OLT設(shè)備分別與數(shù)字化母線保護裝置、合并器線路連接；所述合并器包括第一合并器、第二合并器、第三合并器、第四合并器、第五合并器和第六合并器。本實用新型提供一種數(shù)字化母線差動保護裝置，其克服當(dāng)前智能變電站中母線差動保護對時鐘同步的依賴，減少數(shù)字化母線保護裝置光網(wǎng)口數(shù)量，降低裝置功耗和發(fā)熱量，提高可靠性。
文檔編號H02H7/22GK203166489SQ20132006714
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者馬平, 金乃正, 朱瑪, 宋小會, 魏勇, 劉星, 李俊剛 申請人:紹興電力局, 國家電網(wǎng)公司