一种分布式接地选线系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种分布式接地选线系统及方法，系统包括一台接地选线装置及对应各支路的零序电流采集装置，其中，接地选线装置与各零序电流采集装置之间通过环网连接，各支路中的零序电流采集装置用于采集所在支路的零序电流采样值及开关量信息，采集的数据通过环网发送给接地选线装置，由接地选线装置完成接地选线功能。此种技术方案可解决现在小电流接地选线装置接线复杂的问题，采用通信方式采集电流，并通过新的传输方式解决接地选线装置所需要的高采样率传输的难题。

A Distributed Grounding Line Selection System and Method

The invention discloses a distributed grounding line selection system and method, which comprises a grounding line selection device and a zero sequence current acquisition device corresponding to each branch. The grounding line selection device is connected with each zero sequence current acquisition device through a loop network, and the zero sequence current acquisition device in each branch is used to collect zero sequence current sampling value and switching quantity information of the branch, and the number of acquisitions. According to the data sent to the grounding line selection device through the loop network, the grounding line selection device completes the grounding line selection function. This technical scheme can solve the complex connection problem of the low current grounding line selection device, collect the current by means of communication, and solve the problem of high sampling rate transmission required by the grounding line selection device by means of new transmission mode.

【技术实现步骤摘要】
一种分布式接地选线系统及方法
本专利技术属于电力系统的继电保护领域，特别涉及一种小电流接地系统单相接地故障选线的系统及方法。
技术介绍
在3kV～66kV小电流接地系统中，单相接地是较为常见的故障类型。小电流接地系统发生单相接地时，故障相对地电压降低，非故障相对地电压升高，线电压依旧对称，此状态下，因接地电流很小，为了保证供电可靠性，可允许运行1～2小时。但是由于非故障相弧光过电压，易引起绝缘薄弱部分击穿、电压互感器铁芯饱和、系统过电压，以及故障相弧光烧毁电缆、易引发人身触电伤亡事故等问题，因此在单相接地后需要及时隔离故障相的单相接地故障，保障系统安全稳定运行及供电可靠性。现有接地选线装置一般均为常规采样方式，如图1所示，需要将一段或多段母线各间隔(支路)的零序电流通过电缆接入小电流接地选线装置，所需电缆较多，现场接线困难，如母线间隔数太多，还可能由于小电流接地选线采样回路的限制而必须由多台装置实现；公开资料有尝试采用分布式接地选线的方式，但是主机与从机之间采用的是RS485或者GOOSE传输，这些方式无法将高采样率的零序电流传输给选线装置，选线准确率无法得到保证。
技术实现思路
本专利技术的目的，在于提供一种分布式接地选线系统及方法，其可解决现在小电流接地选线装置接线复杂的问题，采用通信方式采集电流，并通过新的传输方式解决接地选线装置所需要的高采样率传输的难题。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是：一种分布式接地选线系统，包括一台接地选线装置及对应各支路的零序电流采集装置，其中，接地选线装置与各零序电流采集装置之间通过环网连接，各支路中的零序电流采集装置用于采集所在支路的零序电流采样值及开关量信息，采集的数据通过环网发送给接地选线装置，由接地选线装置完成接地选线功能。上述零序电流采集装置用于采集本支路三相电流、零序电流、断路器位置、母线电压，通过环网发送给接地选线装置；所述零序电流采集装置单独设置，或共用支路中已有的保护装置，从而实现该支路保护功能，也具备该支路的测控功能。各零序电流采集装置及接地选线装置均具有至少两个网口，分别与相邻的两台装置连接。上述环网模拟量采样值传输速率低于各支路零序电流采集装置的零序电流采样率。各支路零序电流采集装置的零序电流采样率大于6000点/秒。上述接地选线装置所需的各支路开关量信息，与模拟量通过同一帧报文传输。上述接地选线装置完成选线后，采用的跳闸方式为由环网下发、GOOSE下发或硬接点输出。各支路零序电流通过环网双向传输，出现一个网口或网线中断的情况下，不会影响系统正常运行。一种分布式接地选线方法，包含如下步骤：设置一台接地选线装置及对应各支路的零序电流采集装置，其中，接地选线装置与各零序电流采集装置之间通过环网连接，各支路中的零序电流采集装置用于采集所在支路的零序电流采样值及开关量信息，采集的数据通过环网发送给接地选线装置，由接地选线装置完成接地选线功能。上述环网模拟量采样值传输速率低于各支路零序电流采集装置的零序电流采样率。上述接地选线装置完成选线后，采用的跳闸方式为由环网下发、GOOSE下发或硬接点输出。各支路零序电流通过环网的双向分别传输，出现一个网口或网线中断的情况下，不会影响系统正常运行。采用上述方案后，本专利技术减少了接地选线装置现场施工工作量，降低了施工难度；对于接地选线装置而言，零序电流信号采用数字量输入，因此接地选线装置内无需配置常规采样CT，装置体积显著缩小，重量明显减轻，可以在开关柜上安装，节约了现场空间。附图说明图1是常规小电流接地选线装置的接线示意图；图2是本专利技术分布式接地选线系统的接线示意图。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的技术方案及有益效果进行详细说明。如图2所示，本专利技术提供一种分布式接地选线系统及方法，包括一台接地选线装置及对应各支路的零序电流采集装置，其中，接地选线装置与本母线上的各个支路的零序电流采集装置之间通过环网连接，各支路中的零序电流采集装置用于采集所在支路的零序电流采样值及开关量信息，采集的数据通过环网发送给接地选线装置，由接地选线装置完成接地选线功能；其中的零序电流采集装置可以单独设置，也可以利用支路中已有的保护装置来实现功能。每个装置(含零序电流采集装置及分布式接地选线装置)具有至少两个网口，配合图2所示，分别与环网中与之相邻的两台装置连接；为了提高环网中装置的数量，所以环网模拟量采样值传输速率只能保持在一个合适的值，其传输速率低于各支路零序电流采集装置的零序电流采样率，通过一帧报文中多个模拟量通道共同传输一个零序电流的方式实现高采样率数据的传输。为了提高传输效率，接地选线装置所需的各支路开关量信息，与模拟量通过同一帧报文传输。接地故障的特征频率有可能高达3000Hz，所以各支路零序电流采集装置的零序电流采样率须大于6000点/秒。所述接地选线装置完成选线后的跳闸方式支持由环网下发、GOOSE下发或硬接点输出三种方式。本专利技术中的环网采用高可靠性无缝冗余规范，当出现一个网口或网线中断的情况下，不会影响分布式接地选线功能，确保系统正常运行。本专利技术的一种分布式接地系统及方法，解决目前小电流接地装置接线复杂、装置重量重、体积大、不便于开关柜安装的问题，其针对的对象为3kV～66kV小电流接地系统。如图2所示，一段母线上各支路的零序CT信号无需通过电缆接入接地选线装置，而是就近接入本支路开关柜上的综合保护测控装置，每台综合保护测控装置至少具备两个以太网口，分别与相邻支路的两台装置连接，并与接地选线装置组成一个环网。为了提高接地选线装置选线准确性，装置所需的各支路零序电流采样率不低于9.6k，但过高的传输速度将会限制环网中的装置数量，因此，装置采用2.4k传输速度进行SV数据传输，通过4个通道共同传输的方式，实现高采样率数据的传输。应用帧报文格式如下表1所示。表1应用报文帧格式APDU应用协议数据单元(长度＝38)其中，APDU的数据格式定义如表2：表2APDU格式定义如零序电流为I0，每秒9.6k采样值分别为I00、I01、I02、I03、I04……I09599；环网中每个支路的保护装置对外以每秒2.4k次的速率对外传输该模拟量，该2.4k对应的采样计数为0～2399。对应采样计数0，通道2～通道5的值分别为I00、I01、I02、I03；对应采样计数1，通道2～通道5的值分别为I04、I05、I06、I07；对应采样计数2，通道2～通道5的值分别为I08、I09、I010、I011；以此类推，对应采样计数2399，通道2～通道5的值分别为I09596、I09597、I09598、I09599。各支路保护测控装置两个网口分别与相邻的装置相连，发送数据经过两个网口分别发送，环网采用高可靠性无缝冗余规范进行信号传输，转发节点一端口收到报文立即将报文从另一端口转发出去。目的节点一端口接收报文时，若为节点2个端口第1次收到此帧报文，那么提取此帧报文上送，同时通过另一端口继续沿着环网传送；若节点另一端口已经接收到过此帧报文，那么本端口接收的此帧报文将会被丢弃，同时不再转发；任一网口或通信线路损坏，小电流接收数据不受损失。小电流接地选线装置所需的零序电压可通过常规方式采集，零序电压启动后，通过同步后的所有零序电流进行选线判别。当判别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式接地选线系统，其特征在于：包括一台接地选线装置及对应各支路的零序电流采集装置，其中，接地选线装置与各零序电流采集装置之间通过环网连接，各支路中的零序电流采集装置用于采集所在支路的零序电流采样值及开关量信息，采集的数据通过环网发送给接地选线装置，由接地选线装置完成接地选线功能。

【技术特征摘要】
1.一种分布式接地选线系统，其特征在于：包括一台接地选线装置及对应各支路的零序电流采集装置，其中，接地选线装置与各零序电流采集装置之间通过环网连接，各支路中的零序电流采集装置用于采集所在支路的零序电流采样值及开关量信息，采集的数据通过环网发送给接地选线装置，由接地选线装置完成接地选线功能。2.如权利要求1所述的一种分布式接地选线系统，其特征在于：所述零序电流采集装置单独设置，或共用支路中已有的保护装置。3.如权利要求1所述的一种分布式接地选线系统，其特征在于：各零序电流采集装置及接地选线装置均具有至少两个网口，分别与相邻的两台装置连接。4.如权利要求1所述的一种分布式接地选线系统，其特征在于：所述环网模拟量采样值传输速率低于各支路零序电流采集装置的零序电流采样率。5.如权利要求4所述的一种分布式接地选线系统，其特征在于：各支路零序电流采集装置的零序电流采样率大于6000点/秒。6.如权利要求1所述的一种分布式接地选线系统，其特征在于：所述接地选线装置所需的各支路开关量信息，与模拟量通过同一帧报文传输。7.如权利要求1所述的一种分布式接地选线系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯炜，石勇，董凯达，金震，陈俊，顾浩，许宗光，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32