一种配电网环形差动保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种配电网环形差动保护方法及装置，涉及电网技术领域，包括：在变电站中的配电站上部署环形差动DTU装置，且各个DTU装置通过千兆光纤进行环形连接；通过DTU装置将电压、电流数据采样后组成报文并发送出去；将每个DTU装置通过光纤环网对外发送联络线的采样值和自身的状态信息，同时接收自身订阅的设备采样值和状态信息；当两配电站之间的发射故障时，进行差动算法运行，将得到的差流值，触发差动动作，两配电站的断路器进行断开，故障切除。本发明专利技术优点在于通过DTU装置采集全线路实时数据，利用线路电流差动保护建立继电保护，具有可靠性高、动作速度快、灵敏度高和选择性好，从而减小停电面积和缩短停电时间。

A Ring Differential Protection Method and Device for Distribution Network

The invention discloses a ring differential protection method and device for distribution network, which relates to the technical field of power network, including: deploying ring differential DTU devices on distribution stations in substations, and annular connection of each DTU device through gigabit optical fibers; collecting voltage and current data through DTU devices, forming messages and sending them out; sending each DTU device out through optical fiber ring network. The sampled value of tie-line and its own state information are received at the same time, and the sampled value and state information of equipment subscribed by itself are received. When the transmission fault between two distribution stations occurs, the differential algorithm is run, and the differential current value obtained is triggered to trigger the differential action. The circuit breakers of the two distribution stations are disconnected and the fault is removed. The invention has the advantages of collecting real-time data of the whole line by DTU device, establishing relay protection by line current differential protection, having high reliability, fast operation speed, high sensitivity and good selectivity, thereby reducing the area of power outage and shortening the time of power outage.

【技术实现步骤摘要】
一种配电网环形差动保护方法及装置
本专利技术涉及电网
，更具体涉及一种配电网环形差动保护方法及装置。
技术介绍
随着国家智能电网建设工作的逐步推进，逐步向分散式配电网接入模式发展，新的配电网运行架构和保护控制技术是提高配电网供电可靠性和电能质量的迫切任务，配网可靠性是衡量一个地区供电水平的重要指标，当发生故障时，停电面积大且时间长。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现有的配电网中发生短路故障时，停电面积大且时间长。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，具体技术方案如下：一种配电网环形差动保护方法，包括以下步骤：步骤1：在变电站中的配电站上部署DTU装置，且各个DTU装置通过光纤进行环形连接，并对DTU装置进行参数配置；步骤2：通过DTU装置将所采样的电压、电流数据组成报文并发送出去；步骤3：每个DTU装置通过光纤环网采集对外发送联络线的采样值和自身的状态信息，即获得通信传输来的电气采样值，同时接收自身订阅的设备采样值和状态信息，即获得本地电气量采样值；步骤4：将所接收的自身订阅的设备采样值和状态信息与联络线的采样值和自身的状态信息进行各配电站之间差动保护运算，以及对配电站与变电站之间进行差动保护运算；步骤5：当两配电站之间的发生故障时，通过DTU装置根据相互接收到对方的采样值和状态信息，通过两侧采样值和状态信息，进行差动算法运行，将得到的差流值，触发差动动作，两配电站的断路器进行断开，故障切除。更进一步地，所述步骤1中各个DTU装置通过光纤进行环形连接是根据一次配网中单个电源点进行环形连接。更进一步地，所述步骤2中所组成的报文为GOOGS/SV报文。更进一步地，所述步骤4中差动保护运算配置有抗CT饱和判据。更进一步地，所述步骤5中差动算法包括：对通信传输来的电气采样值进行拉格朗日插值运算，获得通信传输来的电气采样值的插值并放到缓存区进行数据分析；从本地电气量采样值中取出三个连续采样值，和进行拉格朗日插值计算的通信传输来的电气采样值中对应的三个连续采样值，进行相减运算，如果超过设定值，则设置为突变量；对本地电气量采样值和电气采样值的插值分别进行离散傅氏运算，得到当前的复数值，对两个复数值进行复数相减运算，得到复数差；根据比例差动动作区域进行判断，是否需要动作；当差值大小满足动作条件则置标记差动动作。一种配电网环形差动保护装置，包括：部署模块、发送模块、采集模块、运算模块、处理模块；所述部署模块用于在变电站中的配电站上部署DTU装置，且各个DTU装置通过光纤进行环形连接，并对DTU装置进行参数配置；所述发送模块用于通过DTU装置将所采样的电压、电流数据组成报文并发送出去；所述采集模块用于将每个DTU装置通过光纤环网对外发送联络线的采样值和自身的状态信息，同时接收自身订阅的设备采样值和状态信息；所述运算模块用于将所接收的自身订阅的设备采样值和状态信息与联络线的采样值和自身的状态信息进行各配电站之间差动保护运算，以及对配电站与变电站之间进行差动保护运算；所述处理模块用于当两配电站之间的发射故障时，通过DTU装置根据相互接收到对方的采样值和状态信息，通过两侧采样值和状态信息，进行差动算法运行，将得到的差流值，触发差动动作，两配电站的断路器进行断开，故障切除。更进一步地，所述部署模块包括连接单元，所述连接单元用于根据一次配网中单个电源点对各个DTU装置通过光纤进行环形连接。更进一步地，所述发送模块包括组成单元，所述组成单元用于组成GOOGS/SV报文。更进一步地，所述运算模块包括配置单元，所述配置单元用于配置抗CT饱和判据。更进一步地，所述处理模块包括第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元、判断单元，所述第一计算单元用于对通信传输来的电气采样值进行拉格朗日插值运算，获得电气采样值的插值并放到缓存区进行数据分析；所述第二计算单元用于从本地电气量采样值中取出三个连续采样值，和进行拉格朗日插值计算的通信传输来的电气采样值中对应的三个连续采样值，进行相减运算，如果超过设定值，则设置为突变量；所述第三计算单元用于对本地电气量采样值和电气采样值的插值分别进行离散傅氏运算，得到当前的复数值，对两个复数值进行复数相减运算，得到复数差；所述判断单元用于根据比例差动动作区域进行判断，是否需要动作；当差值大小满足动作条件则置标记差动动作。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术实时通讯网各个节点都收到全线路实时数据，就可以在各段线路实施差动保护，线路电流差动保护是一种建立在基尔霍夫电流定律基础上的继电保护，具有可靠性高、动作速度快、灵敏性高和选择性好特点，特别适合配电短路线路中，差动保护采用比例制动提高可靠性，从而减小停电面积和缩短停电时间。光纤差动保护采用“差动电流”作为保护启动条件，不需躲过最大负荷电流，具有更高的灵敏性和选择性。光纤差动保护因兼顾灵敏性和选择性的要求，线路故障时不需要延时即可跳开两端开关，故障处理时间只取决于开关的固有动作时间。随着配电线路电缆化率的提供，变电站内消弧线圈已远不能补偿电缆的容性电流，配电网的接地方式正逐渐向小电阻接地方发展；光纤差动保护可采用零序电流差动的方式实现小电阻接地系统单相接地的保护，且启动电流不受不平衡电流影响，可满足配网高发经树枝、破损绝缘子等高阻接地故障的要求。光纤差动保护可与配电自动化终端结合，降低差动保护改造投资；配电自动化终端通过集成光纤通信和差动保护的方式，一台终端可同时实现多个开关的保护要求，节省投资。基于差动保护的实现方式，可实现“即插即用”；基于差动保护的实现方式不受线路拓扑结构、运行方式的影响，适用于开环、闭环、多电源的运行条件；因基尔霍夫电流定律在任何一点节点都成立，对于一个差动保护范围，均可通过差动电流实现区内、区外故障判别。附图说明图1为本专利技术实施例的配电网环形差动保护一次连接示意图。图2为本专利技术实施例的配电网环形差动保护故障处理示意图.图3为本专利技术实施例的配电网环形差动保护故障处理示意图。图4为本专利技术实施例的配电网环形差动保护装置示意图具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。如图1所示，一种配电网环形差动保护方法，包括以下步骤：步骤1：在变电站中的配电站上部署DTU装置，且各个DTU装置通过千兆光纤进行环形连接，并对DTU装置进行参数配置；即在1#变电站上的MB1,MB2MB3MB4配电站部署对应的环网型差动DTU装置。各个DTU装置通过千兆光纤，进行环形连接，如图虚线，图中未示DTU装置，一次配网按照单个电源点进行环形连接，如I母线，II母线，即构成两个环形，I母线与II母线之间通过母线开关进行连接。步骤2：通过DTU装置将所采样的电压、电流数据组成报文并发送出去；所组成的报文为GOOGS/SV报文。步骤3：每个DTU装置通过光纤环网采集对外发送联络线的采样值和自身的状态信息，即获得通信传输来的电气采样值，同时接收自身订阅的设备采样值和状态信息，即获得本地电气量采样值；将本地电气量采样值放到本地缓存LACADSAMBUF[ADSAMBUFNUM]，将通信传输来的电气采样值放到远端缓存DIFADBUF[100]本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网环形差动保护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在变电站中的配电站上部署DTU装置，且各个DTU装置通过光纤进行环形连接，并对DTU装置进行参数配置；步骤2：通过DTU装置将所采样的电压、电流数据组成报文并发送出去；步骤3：每个DTU装置通过光纤环网采集对外发送联络线的采样值和自身的状态信息，即获得通信传输来的电气采样值，同时接收自身订阅的设备采样值和状态信息，即获得本地电气量采样值；步骤4：将所接收的自身订阅的设备采样值和状态信息与联络线的采样值和自身的状态信息进行各配电站之间差动保护运算，以及对配电站与变电站之间进行差动保护运算；步骤5：当两配电站之间的发生故障时，通过DTU装置根据相互接收到对方的采样值和状态信息，通过两侧采样值和状态信息，进行差动算法运行，将得到的差流值，触发差动动作，两配电站的断路器进行断开，故障切除。

【技术特征摘要】
1.一种配电网环形差动保护方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在变电站中的配电站上部署DTU装置，且各个DTU装置通过光纤进行环形连接，并对DTU装置进行参数配置；步骤2：通过DTU装置将所采样的电压、电流数据组成报文并发送出去；步骤3：每个DTU装置通过光纤环网采集对外发送联络线的采样值和自身的状态信息，即获得通信传输来的电气采样值，同时接收自身订阅的设备采样值和状态信息，即获得本地电气量采样值；步骤4：将所接收的自身订阅的设备采样值和状态信息与联络线的采样值和自身的状态信息进行各配电站之间差动保护运算，以及对配电站与变电站之间进行差动保护运算；步骤5：当两配电站之间的发生故障时，通过DTU装置根据相互接收到对方的采样值和状态信息，通过两侧采样值和状态信息，进行差动算法运行，将得到的差流值，触发差动动作，两配电站的断路器进行断开，故障切除。2.根据权利要求1所述的一种配电网环形差动保护方法，其特征在于，所述步骤1中各个DTU装置通过光纤进行环形连接是根据一次配网中单个电源点进行环形连接。3.根据权利要求1所述的一种配电网环形差动保护方法，其特征在于，所述步骤2中所组成的报文为GOOGS/SV报文。4.根据权利要求1所述的一种配电网环形差动保护方法，其特征在于，所述步骤4中差动保护运算配置有抗CT饱和判据。5.根据权利要求1所述的一种配电网环形差动保护方法，其特征在于，所述步骤5中差动算法包括：对通信传输来的电气采样值进行拉格朗日插值运算，获得通信传输来的电气采样值的插值并放到缓存区进行数据分析；从本地电气量采样值中取出三个连续采样值，和进行拉格朗日插值计算的通信传输来的电气采样值中对应的三个连续采样值，进行相减运算，如果超过设定值，则设置为突变量；对本地电气量采样值和电气采样值的插值分别进行离散傅氏运算，得到当前的复数值，对两个复数值进行复数相减运算，得到复数差；根据比例差动动作区域进行判断，是否需要动作；当差值大小满足动作条件则置标记差动动作。6.一种采用权利要求1至5任一项所述的一种配电网环形差动保护装置，其特征在于，包括：部署模块、发送模块、采集模...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家严，王峰，蔡德胜，
申请(专利权)人：南京丰道电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32