專利名稱：變電站母差保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及母差保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的推行和應(yīng)用，以及通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，推動了智能變電站站控層、間隔層和過程層信息流的網(wǎng)絡(luò)報文技術(shù)以及智能化變電站配置描述語言(Substation Configuration Description Language, SCL)的出現(xiàn)和運用。智能變電站改變了傳統(tǒng)變電站的結(jié)構(gòu)組成、運行方式和維護(hù)手段，常規(guī)變電站的測試方法和調(diào)試手段雖已十分成熟，但不能很好地解決智能變電站新出現(xiàn)的問題，尤其是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)對智能電子設(shè)備(Intelligent Electronic Device, IED)的互操作性和互換性提出了很高的要求，要求不同供貨商提供的IED能夠?qū)崿F(xiàn)“即插即用”。因此，研究和開發(fā)適應(yīng)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下的智能變電站測試方法和平臺有著重要的理論意義和實用價值。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，提供一種變電站母差保護(hù)系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問題。本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):變電站母差保護(hù)系統(tǒng)，包括一母差保護(hù)器，所述母差保護(hù)器包括斷路器、智能控制單元、合并單元、電子式互感器、處理器模塊，其特征在于，所述智能控制單元的一端連接斷路器，另一端通過光纖以太網(wǎng)連接處理器模塊；電子式互感器的輸出端通過光纖以太網(wǎng)連接合并單元，合并單元通過光纖以太網(wǎng)連接處理器模塊。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低。
所述電子式互感器優(yōu)選光電式互感器。為了防止區(qū)外故障時電流互感器飽和造成保護(hù)誤動作，所述母差保護(hù)器還設(shè)有電流互感器飽和判別元件。為了防止出口繼電器抖動、誤碰中間繼電器、運行人員誤操作等因素而造成誤跳斷路器，所述母差保護(hù)器還設(shè)有一復(fù)壓閉鎖元件，所述復(fù)壓閉鎖元件連接所述處理器模塊。所述處理器模塊包括一動微處理器單元、一保護(hù)微處理器單元，所述動微處理器單元連接所述電子式互感器、所述合并單元，所述保護(hù)微處理器單元連接所述合并單元。

圖1為本實用新型的部分電路框圖；圖2為智能變電站新型母差保護(hù)邏輯框圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示進(jìn)一步闡述本實用新型。[0013]參照圖1，變電站母差保護(hù)系統(tǒng)，包括一母差保護(hù)器，母差保護(hù)器包括斷路器、智能控制單元、電子式互感器、合并單元、處理器模塊，智能控制單元的一端連接斷路器，另一端通過光纖以太網(wǎng)連接處理器模塊；電子式互感器的輸出端通過光纖以太網(wǎng)連接合并單元，合并單元通過光纖以太網(wǎng)連接處理器模塊。在母線上連接的每條進(jìn)線和出線斷路器的智能控制單元上設(shè)置方向判別功能，母線保護(hù)裝置通過接受各智能控制單元上傳的GOOSE信息來判別區(qū)內(nèi)和區(qū)外故障。當(dāng)母線發(fā)生區(qū)內(nèi)故障時，則所有進(jìn)線或出線的斷路器的智能控制單元均判為正方向或無故障(弱饋側(cè))，此時母線保護(hù)判為區(qū)內(nèi)故障，進(jìn)入小差判別程序；當(dāng)母線發(fā)生區(qū)外故障時，則至少有一條進(jìn)線或出線斷路器的智能控制單元判為反向故障，母線保護(hù)接收GOOSE信息判為母線區(qū)外故障。傳統(tǒng)母差保護(hù)包括啟動元件和比率制動元件,啟動元件按躲過穩(wěn)態(tài)運行時最大不平衡電流進(jìn)行整定:Id = Krel(WK3)Ie(2-1)比率制動元件按躲過區(qū)外故障時最大不平衡電流進(jìn)行整定:Ir = (K1+K2+K3) Iunbk.max(2-2)式中:Id 差動啟動電流；Krel—可靠系數(shù)；K1——CT的相對誤差；K2二次系統(tǒng)的交流電纜傳輸及調(diào)整誤差；K3——CT暫態(tài)特性不同引起的誤差；Ie-----穩(wěn)態(tài)運行時系統(tǒng)的額定電流；Ir-----比率制動電流；Iunbk.max—區(qū)外故障時最大不平衡電流。本實用新型由于采用光電式互感器，不需考慮CT飽和等問題，處理器模塊和智能控制單元及GOOSE信息流的應(yīng)用，防止母差保護(hù)誤動作的復(fù)壓閉鎖元件也無需進(jìn)行考慮，簡化了母差保護(hù)的邏輯，如圖2所示。智能變電站中用光纜代替了傳統(tǒng)的二次電纜,傳統(tǒng)變電站中采樣環(huán)節(jié)產(chǎn)生的調(diào)整誤差就不復(fù)存在，而且光電互感器的暫態(tài)特性穩(wěn)定，不存在因暫態(tài)特性不同引起的誤差，因此智能變電站中母差保護(hù)的啟動元件和比率制動元件按以下原則進(jìn)行整定:啟動元件:Id = KrelK1Ie比率制動元件:Ir = K1Iunbk..[0035]基于智能變電站的新型母差保護(hù)原理大大簡化了保護(hù)邏輯，提高了母差保護(hù)的靈敏度和可靠性。為了防止區(qū)外故障時電流互感器飽和造成保護(hù)誤動作，母差保護(hù)器還設(shè)有電流互感器飽和判別元件。為了防止出口繼電器抖動、誤碰中間繼電器、運行人員誤操作等因素而造成誤跳斷路器，母差保護(hù)器還設(shè)有一復(fù)壓閉鎖元件，復(fù)壓閉鎖元件連接處理器模塊。處理器模塊包括一動微處理器單元、一保護(hù)微處理器單元，動微處理器單元連接電子式互感器、合并單元，保護(hù)微處理器單元連接合并單元。動微處理器單元、保護(hù)微處理器單元共同連接一雙口 RAM存儲模塊和CPLD模塊，CPLD模塊連接一用于接收外部開關(guān)量輸入的光電耦合模塊。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求 書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.變電站母差保護(hù)系統(tǒng)，包括一母差保護(hù)器，所述母差保護(hù)器包括斷路器、智能控制單元、合并單元、電子式互感器、處理器模塊，其特征在于，所述智能控制單元的一端連接斷路器，另一端通過光纖以太網(wǎng)連接處理器模塊； 電子式互感器的輸出端通過光纖以太網(wǎng)連接合并單元，合并單元通過光纖以太網(wǎng)連接處理器模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站母差保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述電子式互感器優(yōu)選光電式互感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站母差保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述母差保護(hù)器還設(shè)有一復(fù)壓閉鎖元件，所述復(fù)壓閉鎖元件連接所述處理器模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變電站母差保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器模塊包括一動微處理器單元、一保護(hù)微處理器單元，所述動微處理器單元連接所述電子式互感器、所述合并單元， 所述保護(hù)微處理器單元連接所述合并單元。
專利摘要本實用新型涉及母差保護(hù)系統(tǒng)，變電站母差保護(hù)系統(tǒng)，包括一母差保護(hù)器，母差保護(hù)器包括斷路器、智能控制單元、電子式互感器、合并單元、處理器模塊，智能控制單元的一端連接斷路器，另一端通過光纖以太網(wǎng)連接處理器模塊；電子式互感器的輸出端通過光纖以太網(wǎng)連接合并單元，合并單元通過光纖以太網(wǎng)連接處理器模塊。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、成本低。
文檔編號H02H7/26GK203135427SQ20132015959
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月30日
發(fā)明者宋杰, 鮑偉, 沈冰, 陳建民 申請人:國家電網(wǎng)公司, 上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司