智能变电站线路冗余保护组网方式实现方法

摘要

一种智能变电站中线路冗余保护组网方式的实现方法，主要应用于110kV及以下电压等级组网方式的智能变电站。本方法是利用一种智能化线路保护装置，通过装置面板切换定值区的方式，将装置内预先存储并调试过的配置文件和保护定值切换到指定的存储区，以此来实现随时替换站内任何一条相同电压等级的线路保护装置的目的。本方法通过简便的方式来实现全站相同电压等级线路保护的冗余配置，能达到实现线路不停电检修保护装置的目的。

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，适用于组网方式的智能化线路冗余保护， 一般用于110kV及以下电压等级的智能变电站。

背景技术

根据我国相关技术规程规定，110kV及以下电压等级的电网采用单重化、远后备的 原则配置继电保护。对于110kV及以下电压等级的智能变电站，如果组网方式的线路保 护装置本身损坏，必须临时退出该保护装置进行检修时，由于该条线路处于无保护的状 态，则必须要将该条线路停电以后才可以对该保护装置进行检修。

而当线路实际运行时，通常情况下，经常会遇到线路负荷很重或该条线路用户很重 要，从而导致线路无法停电或无法长时间停电的场合。

目前可以采用的解决办法有如下两种：

1、采用站域保护来临时替代该套线路保护；

2、采用一台备用线路保护装置，人为临时按照故障装置的配置重新下载和调试好 以后替代该套线路保护。

但是现有技术中采用的上述两种解决方法存在以下缺陷：

1、采用站域保护来临时替代，目前的站域保护不够成熟,其最大缺点是运行维护和 检修不方便、可扩展性差、安全性差，如果发生误动，会损失整个变电站；

2、采用一台备用装置，人为临时按照故障装置的配置重新下载和调试好，缺点是 临时工作量大、需要配套的专业工具、需要专业继保检修人员和厂家工程人员到现场才 能完成。

可见，以上两种方式都不能很好的解决不停电或少停电的问题，急需一种方法来解 决当前面临的问题。

发明内容

为解决110kV及以下电压等级线路保护装置检修时，线路可以不停电或少停电的技 术问题，本发明公开了一种智能变电站中线路冗余保护组网方式的实现方法。

本发明具体采用以下技术方案。

一种智能变电站线路冗余保护组网方式的实现方法，其特征在于，所述方法包括以 下步骤：

步骤1：在智能变电站中设置一套冗余保护装置。

步骤2：所述冗余线路保护装置具备n套配置区和定值区，预先在每套配置区内各 存储一组配置文件，并在每套定值区内存储好对应的保护定值；要求配置区x和定值区 x要跟线路x的对应设置保持一致，其中n≥全站该电压等级的线路条数；

步骤3：将冗余保护装置的定值区号和配置区号均设置到1区；

步骤4：投入SV接收软压板，退出其他压板即可；

步骤5：将SV和GOOSE的光纤全部接到过程层网络交换机上；

步骤6：线路正常运行时，该套冗余保护装置上电热备用；

步骤7：当某一线路保护装置检修时，将冗余线路保护装置的定值区和配置区切换 到预先设定好的该检修线路x对应的区号x；然后按照运行检修操作规程投入该套冗余 保护装置,最后按照运行操作规程退出检修装置进行检修；

步骤8：当检修结束以后，先按照运行检修操作规程投入结束检修的线路保护装置， 然后再退出冗余保护装置，将冗余保护装置的定值区和配置区切换到1区即可。

本发明具有以下有益效果：

1、检修不停电：在组网方式下，能实现不停电检修损坏的线路保护装置的需求；

2、操作简便：通过切换定值区就可完成，操作方法非常简便、并且兼容以前的运 行习惯，运行值班人员就可以完成，无需保护人员和厂家工程人员参与；

3、针对性强：可以随时替代任何一条线路间隔的线路保护装置；

4、可靠性高：平时功能压板、出口压板均退出，需要的时候才切换配置和定值、 投入压板，临时带役被保护线路，能大大减少人为因素产生的错误误动的风险；

5、低成本、维护简单、可扩展性强：投入成本比站域保护少很多，平时不投入运 行，设备损坏率低，无误动风险；变电站扩建时，只需要将新增的线路间隔配置信息和 定值存储到相应的定值区即可。

附图说明

图1为本发明智能变电站线路冗余保护组网方式实现方法流程示意图；

图2为被检修线路保护和冗余保护装置均采用组网方式的连接示意图；

图3为被检修线路保护装置采用点对点方式，冗余保护装置采用组网方式的连接示 意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细介绍。如图1所示为本发明 智能变电站中线路冗余保护组网方式的实现方法流程示意图，所述保护方法包括以下步 骤：

步骤1：在智能变电站(当采用组网方式时：间隔层保护装置跟过程层装置(合并 单元和智能终端)之间都是通过交换机进行数据交换的，采用网络采样和网络跳闸的方 式进行数据传递，也称为网采网跳；当采用点对点方式时，间隔层保护是直接通过光纤 跟过程层设备连接的，也称为直采直跳。)中设置一套冗余保护装置，该套保护内置n 个配置区和定值区(n≥全站该电压等级的线路条数)，配置区x和定值区x即对应着线 路x。

如果保护小室里面的空间足够，可以单独配置公共线路保护屏柜,其中设置一套冗 余保护装置；如果空间紧张，也可以将该冗余保护装置跟公共保护屏柜或其它单独的保 护共用屏柜。

步骤2：所述冗余线路保护装置具备n(n≥全站该电压等级的线路条数)套配置区 (存储配置文件的区域)和定值区(存储保护定值的区域)，其中配置区和定值区的数 量要大于等于全站该电压等级的线路间隔数量，保证每条线路间隔在该冗余保护装置内 都有一一对应的配置区和定值区，预先在每套配置区内各存储一组配置文件，每组配置 文件包含了本线路间隔跟全站关联设备的虚端子连接关系，每组配置文件对应一个线路 间隔的SV(即采样值)、GOOSE(即面向通用对象的变电站事件)的关联(订阅)关系， 配置文件确定后，SV、GOOSE的关联(订阅)关系也就确定了，并在每套定值区内存储 好对应的保护定值；要求配置区x和定值区x要跟线路x的对应设置保持一致；

步骤3：将冗余保护装置的定值区号和配置区号均设置到1区(或者任何一个正常 线路区都可以)，目的是为了避免冗余保护装置在热备用期间产生告警信息，以免引起 运行人员的误解；

步骤4：投入SV接收软压板，退出其他压板即可，目的同步骤3；

步骤5：将SV和GOOSE的光纤全部接到网络交换机上，以便跟接入该交换机的间隔 层合并单元和智能终端装置进行通信，获取相关的SV和GOOSE信息；

步骤6：线路正常运行时，该套冗余保护装置上电热备用，以此来维持电源插件的 寿命，使得装置在保质期内能正常工作；

步骤7：当某一线路保护装置检修时，将冗余保护装置的定值区和配置区切换到预 先设定好的该检修线路x对应的区号x；然后按照运行检修操作规程投入该套冗余保护 装置,最后按照运行操作规程退出检修装置进行检修；

其中冗余保护装置的区号包含了定值区号和配置区号，定值区就是指的传统意义上 的保护定值存储区，现在切换定值区除了对应线路间隔的保护定值被更改以外，也同时 将对应线路间隔的配置文件进行了更改，这样可以实现对已经预先存储的配置和定值进 行选择；装置可以根据选定区的配置文件，自适应的调整装置运行工况，包含模拟量、 开关量和功能选择，完全替代任意间隔待检修的线路保护。区号就是指配置文件和定值 存储在保护CPU内的位置空间代码按顺序排列为1、2、…n。

步骤8：当检修结束以后，先按照运行检修操作规程投入结束检修的线路保护装置， 然后再退出冗余保护装置，将冗余保护装置的定值区和配置区切换到1区即可。

如图2所示为被检修保护和冗余保护装置均采用组网方式的连接示意图。

图中左侧为冗余保护间隔，其中包含了组网方式的冗余保护装置；该冗余保护通过 光纤跟SV网和GOOSE网交换机连接，通过交换机获取其它线路间隔的SV和GOOSE信息。

图中中间为正常运行的间隔1保护装置和与其连接的该间隔合并单元及智能终端， 间隔层合并单元及智能终端都是通过光纤跟对应的网络交换机连接，用以共享数据信 息；该间隔保护装置也是通过光纤跟SV网和GOOSE网交换机连接，通过交换机获取本 间隔的SV和GOOSE信息。

以此类推，图中右侧为正常运行的间隔n保护装置和与其连接的该间隔合并单元及 智能终端，间隔层合并单元及智能终端都是通过光纤跟对应的网络交换机连接，用以共 享数据信息；该间隔保护装置也是通过光纤跟SV网和GOOSE网交换机连接，通过交换 机获取本间隔的SV和GOOSE信息。

图中所述设备都是通过光纤跟对应的网络交换机进行连接，这样有利于实现数据信 息共享，减少光纤的使用数量。

如图3所示为被检修线路保护装置采用点对点方式，冗余保护装置采用组网方式的 连接示意图

图中左侧为冗余保护间隔，其中包含了组网方式的冗余保护装置；该冗余保护通过 光纤跟SV网和GOOSE网交换机连接，通过交换机获取其它线路间隔的SV和GOOSE信息。

图中中间为正常运行的间隔1保护装置和与其连接的该间隔合并单元及智能终端， 间隔层合并单元及智能终端均通过光纤跟对应的网络交换机连接，用以共享数据信息， 同时也通过光纤跟本间隔保护装置直接连接；该间隔保护装置则是通过光纤直接跟本间 隔合并单元和智能终端进行连接，这样可以减少数据传递的中间环节，增加可靠性。

以此类推，图中右侧为正常运行的间隔n保护装置和与其连接的该间隔合并单元及 智能终端，间隔层合并单元及智能终端均通过光纤跟对应的网络交换机连接，用以共享 数据信息，同时也通过光纤跟本间隔保护装置直接连接；该间隔保护装置则是通过光纤 直接跟本间隔合并单元和智能终端进行连接。

图中所述设备都是通过光纤进行连接，这样可以保证数据源的可靠稳定，避免电磁 干扰等因素的影响。

申请人结合说明书附图对本发明的实施例做了详细的说明与描述，但是本领域技术 人员应该理解，以上实施例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者 更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发 明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。