电气化铁路广域保护测控系统技术方案

电气化铁路广域保护测控系统，基于IEC61850通信技术及装置信息的相互交换与高效共享，以牵引变电所的供电范围为单元，将各供电设施的二次设备进行功能组合，实现对牵引供电设施主要设备的自动监视、测量、自动控制、分层保护、分层闭锁、自愈重组以及自动化功能，其使用的设备分为过程层设备、间隔层设备、站控层设备，间隔层设备从管辖范围上，分为就地级保护测控、站域级保护测控和广域级保护测控三个层次，过程层设备与间隔层设备之间通过过程层网络交换信息，间隔层设备与站控层设备之间通过站控层网络交换信息，间隔层设备的广域级保护测控通过牵引变电所间广域保护测控通道交换信息。本发明专利技术提高了保护的选择性与速动性，所以具有好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
电气化铁路广域保护测控系统
本专利技术属于电气化铁路牵引供电
，特别是一种电气化铁路广域保护测控系统。
技术介绍
近年来，我国电气化铁路建设与发展取得了巨大的成就，人们对电气化铁路的发展也提出了更高的要求，作为牵引供电核心的牵引变电所自动化系统，更是需要高标准、严要求。但传统综合自动化系统没有断路器失灵保护与母线保护，装置之间的后备保护存在缺陷，供电臂故障后装置的速动性有待提高，由于不同装置之间，特别是牵引变电所间装置之间缺乏必要的逻辑闭锁，保护动作的选择性亟需加强，保护动作后只能依靠人工实现供电重组，恢复供电时间过长，严重影响了供电质量。
技术实现思路
为了克服现有牵引变电所控制系统存在的弊端，本专利技术提供了一种对牵引变电所所有信息采集、传输、处理、输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息，并建立与之相适应的通信网络和系统，借助IEC61850技术，数字化变电站中信息统一建模，实现了信息共享，使得设备之间信息的交换更轻松便利，使得层次化保护、越区供电、以供电臂为单元的分层闭锁和自愈重组等均成为可能，极大地提高了保护的选择性与速动性，对电气化铁路优质供电具有重要意义的电气化铁路广域保护测控系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：电气化铁路广域保护测控系统，其特征在于基于IEC61850通信技术及装置信息的相互交换与高效共享，以牵引变电所的供电范围为单元，将各供电设施的二次设备进行功能组合，实现对牵引供电设施主要设备的自动监视、测量、自动控制、分层保护、分层闭锁、自愈重组以及自动化，其使用的设备分为过程层设备、间隔层设备、站控层设备，间隔层设备从管辖范围上，分为就地级保护测控、站域级保护测控和广域级保护测控三个层次，就地级保护测控包括主变保护、主变测控、AT变保护、馈线保护、故障测距，站域级保护测控基于全站信息实现保护的冗余和优化，站域级保护测控除了冗余就地级主变保护、馈线保护、AT变保护外，还支持断路器失灵保护与母线快速保护，实现了保护的全覆盖，提高了保护的可靠性，广域级保护测控以供电臂为单元，实现对供电臂上下行故障有选择性的快速切除、自愈重组、分层闭锁全方位的保护控制及自动化，过程层设备与间隔层设备之间通过过程层网络交换信息，间隔层设备与站控层设备之间通过站控层网络交换信息，间隔层设备的广域级保护测控通过牵引变电所间广域保护测控通道交换信息。所述过程层设备包括牵引变电所的本体组件、合并单元、智能终端、合并智能单元、电压MU，其中牵引变电所变压器高压侧的合并单元、智能终端、合并智能单元采用双重化配置，变压器低压侧的过程层装置优先采用合并单智能终端一体化装置。所述间隔层就地级保护采用的测控装置包括主变保护装置、主变测控装置、馈线保护测控装置、AT变保护测控装置、故障测距装置、通用测控装置以及接触网开关监控装置、网络报文记录分析仪，其中主变保护装置也采用双重化配置方案，站域级保护测控和广域级保护测控，可分别配置站域保护测控装置、广域保护测控装置，也可在一个站域保护测控装置中实现站域级保护测控和广域级保护测控。所述站控层设备包括一体化监控后台、时钟同步装置、远动通信机、测距管理机。本专利技术有益效果是：本专利技术基于IEC61850通信技术及装置信息的相互交换与高效共享，以牵引变电所的供电范围为单元，将各供电设施的二次设备进行功能组合，实现对牵引供电设施主要设备的自动监视、测量、自动控制、分层保护、分层闭锁、自愈重组以及自动化功能。站域级保护测控基于全站信息实现保护的冗余和优化，除了冗余就地级主变保护、馈线保护、AT变保护的功能外，还支持断路器失灵保护与母线快速保护，实现了保护的全覆盖，提高了保护的可靠性。广域级保护测控以供电臂为单元，实现对供电臂上下行故障有选择性的快速切除、自愈重组、分层闭锁等全方位的保护控制及自动化功能。本专利技术提高了保护的选择性与速动性，所以本专利技术具有好的应用前景。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。图1是本专利技术广域保护测控系统结构框图；图2是本专利技术电气化铁路供电臂电气示意图；图3是本专利技术T线故障自愈重组流程框图；图4是本专利技术分层闭锁示意图。具体实施方式图1中所示，电气化铁路广域保护测控系统，基于IEC61850通信技术及装置信息的相互交换与高效共享，以牵引变电所的供电范围为单元，将各供电设施的二次设备进行功能组合，实现对牵引供电设施主要设备的自动监视、测量、自动控制、分层保护、分层闭锁、自愈重组以及自动化功能，其使用的设备分为过程层设备、间隔层设备、站控层设备，间隔层设备从管辖范围上，分为就地级保护测控、站域级保护测控和广域级保护测控三个层次，就地级保护测控包括主变保护、主变测控、AT变保护、馈线保护、故障测距，站域级保护测控基于全站信息实现保护的冗余和优化，站域级保护测控除了冗余就地级主变保护、馈线保护、AT变保护的功能外，还支持断路器失灵保护与母线快速保护，实现了保护的全覆盖，提高了保护的可靠性，广域级保护测控以供电臂为单元，实现对供电臂上下行故障有选择性的快速切除、自愈重组、分层闭锁全方位的保护控制及自动化功能，过程层设备与间隔层设备之间通过过程层网络交换信息，间隔层设备与站控层设备之间通过站控层网络交换信息，间隔层设备的广域级保护测控通过牵引变电所间广域保护测控通道交换信息。图1中所示，过程层设备包括牵引变电所的本体组件、合并单元、智能终端、合并智能单元、电压MU，其中牵引变电所变压器高压侧的合并单元、智能终端、合并智能单元采用双重化配置，变压器低压侧的过程层装置优先采用合并单智能终端一体化装置。间隔层就地级保护测控采用的测控装置包括主变保护装置、主变测控装置、馈线保护测控装置、AT变保护测控装置、故障测距装置、通用测控装置以及接触网开关监控装置、网络报文记录分析仪，其中主变保护装置也采用双重化配置方案，站域级保护测控和广域级保护测控，可分别配置站域保护测控装置、广域保护测控装置，也可在一个站域保护测控装置中实现站域级保护测控和广域级保护测控两个功能。站控层设备包括一体化监控后台、时钟同步装置、远动通信机、测距管理机。图1中所示，广域保护测控系统采用分层配置的方法，由就地级保护、站域级保护和广域级保护三个层次组成，体系内装置信息共享、功能协同，体现系统优势，既保证间隔内保护功能的独立性和可靠性，又能利用站域级保护的整体性，实现保护冗余的同时也实现保护的优化。就地级保护测控包括主变保护、主变测控、AT变保护、馈线保护、故障测距等，利用被保护对象自身信息独立决策，实现可靠、快速地切除故障，并可对被保护对象进行测量、控制，完成间隔内的开关逻辑闭锁。站域级保护测控利用站内多个对象的电气量、开关量和就地级保护设备状态等信息，集中决策，实现保护的冗余和优化，完成并提升变电站层面的安全自动控制功能；它完成间隔之间的开关逻辑闭锁功能，不经就地级保护，直接下达控制指令，同时还具备支撑广域级保护控制的子站功能；站域级保护测控基于全站信息实现保护的冗余和优化，增加系统的可靠性；它除了冗余就地级主变保护、馈线保护、AT变保护的功能外，还支持：（1）断路器失灵保护。当断路器失灵时，跳开位于它上一级的断路器，然后通过隔离开关隔离失灵的断路器，并启动自愈。（2）母线快速保护。综合运本文档来自技高网...

【技术保护点】
电气化铁路广域保护测控系统，其特征在于基于IEC61850通信技术及装置信息的相互交换与高效共享，以牵引变电所的供电范围为单元，将各供电设施的二次设备进行功能组合，实现对牵引供电设施主要设备的自动监视、测量、自动控制、分层保护、分层闭锁、自愈重组以及自动化，其使用的设备分为过程层设备、间隔层设备、站控层设备，间隔层设备从管辖范围上，分为就地级保护测控、站域级保护测控和广域级保护测控三个层次，就地级保护测控包括主变保护、主变测控、AT变保护、馈线保护、故障测距，站域级保护测控基于全站信息实现保护的冗余和优化，站域级保护测控除了冗余就地级主变保护、馈线保护、AT变保护外，还支持断路器失灵保护与母线快速保护，实现了保护的全覆盖，提高了保护的可靠性，广域级保护测控以供电臂为单元，实现对供电臂上下行故障有选择性的快速切除、自愈重组、分层闭锁全方位的保护控制及自动化，过程层设备与间隔层设备之间通过过程层网络交换信息，间隔层设备与站控层设备之间通过站控层网络交换信息，间隔层设备的广域级保护测控通过牵引变电所间广域保护测控通道交换信息。

【技术特征摘要】
1.电气化铁路广域保护测控系统，其特征在于基于IEC61850通信技术及装置信息的相互交换与高效共享，以牵引变电所的供电范围为单元，将各供电设施的二次设备进行功能组合，实现对牵引供电设施主要设备的自动监视、测量、自动控制、分层保护、分层闭锁、自愈重组以及自动化，其使用的设备分为过程层设备、间隔层设备、站控层设备，间隔层设备从管辖范围上，分为就地级保护测控、站域级保护测控和广域级保护测控三个层次，就地级保护测控包括主变保护、主变测控、AT变保护、馈线保护、故障测距，站域级保护测控基于全站信息实现保护的冗余和优化，站域级保护测控除了冗余就地级主变保护、馈线保护、AT变保护外，还支持断路器失灵保护与母线快速保护，实现了保护的全覆盖，提高了保护的可靠性，广域级保护测控以供电臂为单元，实现对供电臂上下行故障有选择性的快速切除、自愈重组、分层闭锁全方位的保护控制及自动化，过程层设备与间隔层设备之间通过过程层网络交换信息，间隔层设备与站控层设备之间通过站控层网络交换信息，间隔层设...

【专利技术属性】
技术研发人员：何顺江，陈兴强，夏添，罗扬，张涛，陈杰，邵明，李志峰，安英霞，张强，
申请(专利权)人：中国铁路总公司，中国铁路设计集团有限公司，西南交通大学，成都交大运达电气有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11