多段线路纵联距离保护系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多段线路纵联距离保护系统及方法，所述多段线路包括：主变电站、数个从变电站，以及连接于主变电站与从变电站之间的输电线路，所述系统包括：保护主机、保护从机、光线路终端、光网络单元及光纤；保护主机及光线路终端设于主变压站内；保护从机及光网络单元设于从变压站内；保护主机通过光线路终端与光纤连接；保护从机通过光网络单元与光纤连接。本发明专利技术利用以太网无源光网络的点对点通信的快速稳定的延时特性及网络可扩展性，一个光线路终端可以通过无源分光器和多个光网络单元之间进行通信，可灵活扩展多端线路纵联距离保护从机个数，实现多端输电线路的纵联距离保护，实现装置的远端配置和信息调用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统继电保护
，特别涉及一种多段线路纵联距离保护系统及方法。
技术介绍
随着我国城市化发展进程的推进，城市土地资源日益紧张，输电廊道和开关站选址日益困难，城市电网规划建设中出现了越来越多的T线路、甚至出现了多段T接(π接)线路。对应日益复杂的接线方式，线路保护特别是主保护需重新配置。线路纵联保护是当线路发生故障时,使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置,是线路的主保护。纵联距离保护是利用通道传输闭锁信号或允许信号，实现有选择性的快速切除全线故障。纵联保护按照通道传输信号的作用不同，可以分为闭锁式和允许式两种。当用于专用闭锁式时，纵联通道的自检逻辑由保护装置实现，收发信机的停信和发信完全由保护装置控制。对于闭锁式，为了防止通道上的干扰，保护装置中设置了两级延时确认，一是保护装置必须在收到对侧的高频信号后才允许停信；二是保护装置停信后要连续收不到对侧的高频信号才能动作出口。当用于允许式时，保护装置必须连续收到对侧的允许信号才能动作出口。不论采用闭锁式或允许式，距离纵联保护均采用距离元件作为判断正反方向的判据。对于传统双端线路，其主保护通常配置纵联方向保护或纵联距离保护。传统纵联距离保护通常采用载波通道或光纤通道作为通信通道。由于载波通道抗干扰能力较差，有逐步被光纤通道取代的趋势。但通常由于光纤通道采用点对点的方式，若用于多端线路，其可扩展性相对较差。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种多段线路纵联距离保护系统及方法，解决多段线路纵联距离保护扩展性差的问题。根据本专利技术实施例第一方面，提供了一种多段线路纵联距离保护系统，所述多段线路包括：设有主母线和主断路器的主变电站、设有从母线和从断路器的数个从变电站，以及连接于所述主变电站与所述从变电站之间的输电线路，所述系统包括：保护主机、保护从机、光线路终端、光网络单元及光纤；所述保护主机及所述光线路终端设于所述主变压站内；所述保护从机及所述光网络单元设于所述从变压站内；所述保护主机通过所述光线路终端与所述光纤连接；所述保护从机通过所述光网络单元与所述光纤连接；所述光纤由一根纤芯构成。所述保护主机用于根据所述主母线获取第一距离方向判别结果；接收第二距离方向判别结果；根据所述第一距离方向判别结果和所述第二距离方向判别结果判断所述多段线路是否发生故障；如果所述多段线路发生故障，则所述保护主机发出所述主断路器及所述从断路器的跳闸信号；所述保护从机用于根据所述从母线同步获取所述第二距离方向判别结果。进一步地，所述的多段线路纵联距离保护系统中，所述光线路终端和所述光网络单元只传输商用数据。进一步地，所述的多段线路纵联距离保护系统中，所述光线路终端和所述光网络单元由专用芯片或现场可编程门阵列构成。根据本专利技术实施例第二方面，提供了一种多段线路纵联距离保护方法，用于上述多段线路纵联距离保护系统，所述方法包括以下步骤：所述保护主机根据主母线获取第一距离方向判别结果；所述保护主机接收第二距离方向判别结果，所述第二距离方向判别结果是所述保护从机根据所述从母线同步获取的；所述保护主机根据所述第一距离方向判别结果和所述第二距离方向判别结果判断所述多段线路是否发生故障；如果所述多段线路发生故障，则所述保护主机发出所述主断路器及所述从断路器的跳闸信号。进一步地，所述多段线路纵联距离保护方法中，所述保护主机接收第二距离方向判别结果，具体为：所述光线路终端和所述光网络单元之间通过私有协议交换距离方向判别结果信息，或通过IEC61850协议交换SMV、GOOSE报文和MMS报文。进一步地，所述多段线路纵联距离保护方法中，所述光线路终端和所述光网络单元之间通过IEC61850协议交换SMV、GOOSE报文和MMS报文，具体为：所述SMV、所述GOOSE报文和所述MMS报文带宽分配采用固定轮询周期和动态带宽分配的方法。进一步地，所述多段线路纵联距离保护方法中，所述SMV、GOOSE报文和MMS报文带宽分配采用固定轮询周期和动态带宽分配的方法，具体为：设置一种新的REPORT上传和/或GATE下发机制，上行带宽划分为所述SMV、所述GOOSE报文、所述MMS报文三类，设置三个优先级，所述SMV优先级最高，所述GOOSE报文次之，所述MMS报文最低。进一步地，所述多段线路纵联距离保护方法中，所述第二距离方向判别结果是所述保护从机根据所述从母线同步获取的，具体为：采用延时补偿手段或IEEE1588对时方式实现采样信息同步。进一步地，所述多段线路纵联距离保护方法中，所述采用延时补偿手段或IEEE1588对时方式实现采样信息同步，具体为：所述光线路终端根据内部晶振、同步于外部GPS或北斗时钟，输出秒脉冲或对时报文至所述保护主机；所述保护主机的采样脉冲同步于所述光线路终端的秒脉冲或对时报文；所述光网络单元通过延时补偿手段或IEEE1588和所述光线路终端的秒脉冲实现同步对时，并输出秒脉冲或对时报文；所述保护从机的采样脉冲同步于所述光网络单元的秒脉冲或对时报文。由以上技术方案可知，本专利技术提供的一种多段线路纵联距离保护系统及方法。所述多段线路包括：设有主母线和主断路器的主变电站、数个设有从母线和从断路器的从变电站，以及连接于所述主变电站与所述从变电站之间的输电线路，所述系统包括：保护主机、保护从机、光线路终端、光网络单元及光纤；所述保护主机及所述光线路终端设于所述主变压站内，所述保护从机及所述光网络单元设于所述从变压站内，所述保护主机通过所述光线路终端与所述光纤连接，所述保护从机通过所述光网络单元与所述光纤连接，所述光纤由一根纤芯构成。所述方法包括：所述保护主机根据主母线获取第一距离方向判别结果；所述保护主机接收第二距离方向判别结果，所述第二距离方向判别结果是所述保护从机根据所述从母线同步获取的；所述保护主机根据所述第一距离方向判别结果和所述第二距离方向判别结果判断所述多段线路是否发生故障。本专利技术利用以太网无源光网络的点对点通信的快速稳定的延时特性及网络可扩展性，一个光线路终端可以通过无源分光器和多个光网络单元之间进行通信，本专利技术可灵活扩展多端线路纵联距离保护从机个数，实现多端输电线路的纵联距离保护；并且在SMV、GOOSE报文快速可靠传输的基础上，还能传输MMS报文，实现装置的远端配置和信息调用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据实施例示出的一种多段线路纵联距离保护系统结构示意图；图2为根据实施例示出的另一种多段线路纵联距离保护系统结构示意图；图3为根据实施例示出的一种多段线路纵联距离保护方法流程图；图4为根据实施例示出的固定轮询周期和动态宽带分配机制的原理图。图示说明：其中，1-主变压站，2-主母线，3-主断路器，4-保护主机，5-输电线路，6-光纤，7-从变电站，8-从母线，9-从断路器，10-保护从机，11-光线路终端，12-光网络单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多段线路纵联距离保护系统，所述多段线路包括：设有主母线和主断路器的主变电站、设有从母线和从断路器的数个从变电站，以及连接于所述主变电站与所述从变电站之间的输电线路，其特征在于，所述系统包括：保护主机、保护从机、光线路终端、光网络单元及光纤；所述保护主机及所述光线路终端设于所述主变压站内；所述保护从机及所述光网络单元设于所述从变压站内；所述保护主机通过所述光线路终端与所述光纤连接；所述保护从机通过所述光网络单元与所述光纤连接；所述光纤由一根纤芯构成；所述保护主机用于根据所述主母线获取第一距离方向判别结果；接收第二距离方向判别结果；根据所述第一距离方向判别结果和所述第二距离方向判别结果判断所述多段线路是否发生故障；如果所述多段线路发生故障，则所述保护主机发出所述主断路器及所述从断路器的跳闸信号；所述保护从机用于根据所述从母线同步获取所述第二距离方向判别结果。

【技术特征摘要】
1.一种多段线路纵联距离保护系统，所述多段线路包括：设有主母线和主断路器的主变电站、设有从母线和从断路器的数个从变电站，以及连接于所述主变电站与所述从变电站之间的输电线路，其特征在于，所述系统包括：保护主机、保护从机、光线路终端、光网络单元及光纤；所述保护主机及所述光线路终端设于所述主变压站内；所述保护从机及所述光网络单元设于所述从变压站内；所述保护主机通过所述光线路终端与所述光纤连接；所述保护从机通过所述光网络单元与所述光纤连接；所述光纤由一根纤芯构成；所述保护主机用于根据所述主母线获取第一距离方向判别结果；接收第二距离方向判别结果；根据所述第一距离方向判别结果和所述第二距离方向判别结果判断所述多段线路是否发生故障；如果所述多段线路发生故障，则所述保护主机发出所述主断路器及所述从断路器的跳闸信号；所述保护从机用于根据所述从母线同步获取所述第二距离方向判别结果。2.根据权利要求1所述的多段线路纵联距离保护系统，其特征在于，所述光线路终端和所述光网络单元只传输商用数据。3.根据权利要求1所述的多段线路纵联距离保护系统，其特征在于，所述光线路终端和所述光网络单元由专用芯片或现场可编程门阵列构成。4.一种多段线路纵联距离保护方法，用于权利要求1所述的多段线路纵联距离保护系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：保护主机根据主母线获取第一距离方向判别结果；所述保护主机接收第二距离方向判别结果，所述第二距离方向判别结果是保护从机根据所述从母线同步获取；所述保护主机根据所述第一距离方向判别结果和所述第二距离方向判别结果判断所述多段线路是否发生故障；如果所述多段线路发生故障，则所述保护主机发出主断路器及从断路...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘柱揆，曹敏，胡凡君，董涛，许守东，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53