本發(fā)明涉及一種用于傳統(tǒng)站和智能站一體化的繼電保護(hù)裝置及方法，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著智能電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，新建、擴(kuò)建、改造項(xiàng)目等大幅度地增加，傳統(tǒng)變電站與智能變電站在很長的一段時期內(nèi)會大量共存，而且智能變電站的形態(tài)多樣性要求繼電保護(hù)裝置也以多種形態(tài)存在，如傳統(tǒng)采樣GOOSE跳閘、數(shù)字化采樣傳統(tǒng)跳閘、數(shù)字化采樣GOOSE跳閘這三種應(yīng)用方式，目前國內(nèi)幾大繼電保護(hù)制造廠商均是按照不同的應(yīng)用場合提供不同硬件類型、不同版本軟件的繼電保護(hù)裝置，每種繼電保護(hù)裝置的整體架構(gòu)也不一樣，勢必會造成型號繁多，更換麻煩，且不便于繼電保護(hù)專業(yè)的管理，而基于傳統(tǒng)變電站和智能變電站一體化的繼電保護(hù)的應(yīng)用技術(shù)將會解決上述困境，而且安裝調(diào)試快捷，適用范圍廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種用于傳統(tǒng)站和智能站一體化的繼電保護(hù)裝置及方法，克服現(xiàn)有繼電保護(hù)裝置需要根據(jù)現(xiàn)場傳統(tǒng)站或智能站的應(yīng)用場合來區(qū)分裝置型號和硬件結(jié)構(gòu)的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種用于傳統(tǒng)站和智能站一體化的繼電保護(hù)裝置，其特征在于，包括CPU、傳統(tǒng)模擬量采集單元、數(shù)字化模擬量采集單元、開入單元、開出單元、人機(jī)接口插件，所述CPU包括雙MCU，所述傳統(tǒng)模擬量采集單元包括依次聯(lián)接的常規(guī)互感器、雙路低通濾波回路、雙路A/D采樣回路，所述數(shù)字化模擬量采集單元包括依次連接的電子式互感器、數(shù)據(jù)合并單元，所述開入單元包括依次連接的開入模塊、光隔、接口模塊，所述開出單元包括依次連接的出口繼電器、光隔、接口模塊，所述人機(jī)接口插件包括人機(jī)對話MCU，所述人機(jī)對話MCU通過HDLC總線與所述雙MCU相連接，用以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動顯示界面、程序管理、配置管理、線路保護(hù)模塊數(shù)據(jù)采集、跨間隔保護(hù)模塊數(shù)據(jù)采集、過程層模塊數(shù)據(jù)采集，以及提供站控層IEC61850MMS接口、對時接口、與監(jiān)控系統(tǒng)通信的接口、打印接口；所述A/D采樣回路、所述數(shù)據(jù)合并單元通過HSB總線與所述雙MCU相連接，所述開入單元的接口模塊、所述開出單元的接口模塊通過SPI總線與所述雙MCU相連接。

優(yōu)選地，所述雙MCU包括主MCU、從MCU，所述主MCU用來進(jìn)行故障中斷處理、保護(hù)邏輯判斷、驅(qū)動跳合閘出口，所述從MCU用來進(jìn)行啟動算法，所述主MCU與所述從MCU之間還設(shè)置有智能操作箱。

本發(fā)明還提出一種用于傳統(tǒng)站和智能站一體化的繼電保護(hù)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟SS1所述雙MCU根據(jù)獲取過程層配置文件的方式來判斷繼電保護(hù)裝置選擇傳統(tǒng)站采樣模式或者智能站采樣模式，若判定為傳統(tǒng)站采樣模式，則轉(zhuǎn)入步驟SS2，否則判定為智能站采樣模式，轉(zhuǎn)入步驟SS3；

步驟SS2傳統(tǒng)站沒有過程層配置文件，繼電保護(hù)裝置通過采用常規(guī)互感器把采集到的電壓和電流信號通過低通濾波回路和A/D采樣回路通過HSB總線傳送給雙MCU，轉(zhuǎn)入步驟SS4；

步驟SS3繼電保護(hù)裝置獲取到過程層配置文件，繼電保護(hù)裝置通過電子式互感器和合并采集單元通過HSB總線傳遞給雙MCU；當(dāng)采用SV接入方式時，當(dāng)某一路數(shù)據(jù)品質(zhì)異常時，繼電保護(hù)裝置的雙MCU發(fā)出告警、合理保留數(shù)據(jù)以及退出保護(hù)功能指令，若雙路A/D采樣回路的數(shù)據(jù)之一異常時，繼電保護(hù)裝置的MCU發(fā)出退出保護(hù)功能的指令，防止繼電保護(hù)裝置誤動作，轉(zhuǎn)入步驟SS4；

步驟SS4所述雙MCU通過解析過程層配置文件來判斷是否通過GOOSE跳閘或采用電纜跳閘的方式；當(dāng)采用GOOSE報文方式時，雙MCU通過HSB總線與數(shù)字化模擬量采集單元交互信息，雙MCU通過數(shù)字化模擬量采集單元接收智能操作箱發(fā)送的位置信息并將跳合閘命令通過GOOSE信號發(fā)送給智能操作箱；當(dāng)采用電纜跳閘方式時，雙MCU通過SPI總線將跳合閘命令發(fā)送給接口模塊，接口模塊通過光隔來驅(qū)動出口繼電器動作。

相關(guān)術(shù)語解釋：

MMI是指Man Machine Interface即人機(jī)界面，MMI是進(jìn)行移動通信的人與提供移動通信服務(wù)的手機(jī)之間交往的界面。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：(1)本發(fā)明能夠適用多樣化的應(yīng)用場景，能滿足不同用戶的多元化需求，既可以完全替代常規(guī)變電站原來的保護(hù)裝置，也能適用于新建的智能變電站，既能支持局部數(shù)字化設(shè)備模式、完全數(shù)字化設(shè)備模式，也支持?jǐn)?shù)字化改造站；(2)本發(fā)明靈活可配置，具有通用、易于擴(kuò)展能適用于傳統(tǒng)站和智能站，且可用于智能站不同的應(yīng)用形態(tài)，安裝調(diào)試快捷，適用范圍廣，具有良好的應(yīng)用前景；本發(fā)明采用雙MCU架構(gòu)能保證單MCU的A/D異常后保護(hù)裝置不誤動作，提高繼電保護(hù)裝置的可靠性；(4)本發(fā)明能適用于110kV及以上電壓等級傳統(tǒng)站和智能站，包含傳統(tǒng)變電站智能化改造、傳統(tǒng)互感器+MU就地數(shù)字化智能站改造、新建傳統(tǒng)互感器接入智能站、采用電子式互感器的新建智能變電站、采用電子式互感器的傳統(tǒng)變電站智能化改造、采用電子互感器的智能變電站改造等運(yùn)行工況。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種用于傳統(tǒng)站和智能站一體化的繼電保護(hù)裝置的整體硬件結(jié)構(gòu)連接示意圖。

圖2是本發(fā)明的內(nèi)部總線連接示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

圖1是本發(fā)明的一種用于傳統(tǒng)站和智能站一體化的繼電保護(hù)裝置的整體硬件結(jié)構(gòu)連接示意圖。本發(fā)明提出一種用于傳統(tǒng)站和智能站一體化的繼電保護(hù)裝置，包括CPU、傳統(tǒng)模擬量采集單元、數(shù)字化模擬量采集單元、開入單元、開出單元、人機(jī)接口插件，所述CPU包括雙MCU，所述傳統(tǒng)模擬量采集單元包括依次聯(lián)接的常規(guī)互感器、雙路低通濾波回路、雙路A/D采樣回路，所述數(shù)字化模擬量采集單元包括依次連接的電子式互感器、數(shù)據(jù)合并單元，所述開入單元包括依次連接的開入模塊、光隔、接口模塊，所述開出單元包括依次連接的出口繼電器、光隔、接口模塊，所述人機(jī)接口插件包括人機(jī)對話MCU，所述人機(jī)對話MCU通過HDLC總線與所述雙MCU相連接，用以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動顯示界面、程序管理、配置管理、線路保護(hù)模塊數(shù)據(jù)采集、跨間隔保護(hù)模塊數(shù)據(jù)采集、過程層模塊數(shù)據(jù)采集，以及提供站控層IEC61850MMS接口、對時接口、與監(jiān)控系統(tǒng)通信的接口、打印接口；所述A/D采樣回路、所述數(shù)據(jù)合并單元通過HSB總線與所述雙MCU相連接，所述開入單元的接口模塊、所述開出單元的接口模塊通過SPI總線與所述雙MCU相連接。所述雙MCU包括主MCU、從MCU，所述主MCU用來進(jìn)行故障中斷處理、保護(hù)邏輯判斷、驅(qū)動跳合閘出口，所述從MCU用來進(jìn)行啟動算法，所述主MCU與所述從MCU之間還設(shè)置有智能操作箱。

圖2是本發(fā)明的內(nèi)部總線連接示意圖。本發(fā)明還提出一種用于傳統(tǒng)站和智能站一體化的繼電保護(hù)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟SS1所述雙MCU根據(jù)獲取過程層配置文件的方式來判斷繼電保護(hù)裝置選擇傳統(tǒng)站采樣模式或者智能站采樣模式，若判定為傳統(tǒng)站采樣模式，則轉(zhuǎn)入步驟SS2，否則判定為智能站采樣模式，轉(zhuǎn)入步驟SS3；

步驟SS2傳統(tǒng)站沒有過程層配置文件，繼電保護(hù)裝置通過采用常規(guī)互感器把采集到的電壓和電流信號通過低通濾波回路和A/D采樣回路通過HSB總線傳送給雙MCU，轉(zhuǎn)入步驟SS4；

步驟SS3繼電保護(hù)裝置獲取到過程層配置文件，繼電保護(hù)裝置通過電子式互感器和合并采集單元通過HSB總線傳遞給雙MCU；當(dāng)采用SV接入方式時，當(dāng)某一路數(shù)據(jù)品質(zhì)異常時，繼電保護(hù)裝置的雙MCU發(fā)出告警、合理保留數(shù)據(jù)以及退出保護(hù)功能指令，若雙路A/D采樣回路的數(shù)據(jù)之一異常時，繼電保護(hù)裝置的MCU發(fā)出退出保護(hù)功能的指令，防止繼電保護(hù)裝置誤動作，轉(zhuǎn)入步驟SS4；

步驟SS4所述雙MCU通過解析過程層配置文件來判斷是否通過GOOSE跳閘或采用電纜跳閘的方式；當(dāng)采用GOOSE報文方式時，雙MCU通過HSB總線與數(shù)字化模擬量采集單元交互信息，雙MCU通過數(shù)字化模擬量采集單元接收智能操作箱發(fā)送的位置信息并將跳合閘命令通過GOOSE信號發(fā)送給智能操作箱；當(dāng)采用電纜跳閘方式時，雙MCU通過SPI總線將跳合閘命令發(fā)送給接口模塊，接口模塊通過光隔來驅(qū)動出口繼電器的負(fù)電源動作。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。