一种集成式线路光纤差动保护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种集成式线路光纤差动保护系统包括：第一换流站子系统、第二换流站子系统、开关站子系统和降压换流站子系统；第一换流站子系统包括第一差动保护从机；第二换流站子系统包括第二差动保护从机；降压换流站子系统包括第三差动保护从机；开关站子系统包括差动保护主机；各差动保护从机用于，采集对应子系统的电流信息并发送至差动保护主机；差动保护主机用于根据各子系统的电流信息对各子系统进行线路差动保护动作计算，并在计算结果符合预设的跳闸条件时，向对应的差动保护从机发送跳闸命令，以使差动保护从机在接收跳闸命令后控制对应的子系统执行跳闸动作。通过实施本发明专利技术实施例能降低中低压直流配电网光纤差动保护系统的工程造价。

An integrated optical fiber differential protection system for transmission lines

【技术实现步骤摘要】
一种集成式线路光纤差动保护系统
本专利技术涉及电力电网
，尤其涉及一种集成式线路光纤差动保护系统。
技术介绍
直流配电网是指从电源侧(输电网、发电设备、分布式电源等)接受电能，并通过直流配电设施就地或逐级分配给各类用户的直流电力网络。其中±1.5kV～±50kV的直流配电网为中压直流配电网，±110V～±750V的直流配电网为低压直流配电网；线路光纤差动保护是指采用分相电流差动元件作为快速主保护，并采用复用或专用光纤作为通道的线路保护。对于高压直流电网采用点对点输电方式，中低压直流配电网网路结构采用辐射状供电，直流线路T接较多，且工程投运后线路存在T接或改接，网络拓扑复杂多变。而相对于中低压交流配电网运行方式相对固定，一般配置电流速断及过流保护；中低压直流配电网运行方式复杂多变，供电方向可实时切换，为保证线路保护可靠性、选择性及速动性要求，需要配置线路光纤差动保护。现有的线路光纤差动保护系统如图1所示，配电网按线路间隔配置独立的线路光纤差动保护，每回线路连接站点均配置1套线路光纤差动保护与对侧站点配合，保护装置通过站点之间配置的光纤通道采集对侧电流数据。对于三端T接线路，线路连接的3个站点均配置1套线路光纤差动保护与对侧2个站点配合，保护装置通过3个站点之间配置的两两连接的光纤通道采集对侧2个站点的电流数据。各变电站保护装置依据对侧电流数据与本侧站端电流数据计算线路差动电流作为保护动作判据，各站保护装置均具备独立的光纤差动电流计算与动作判据功能。上述图1所示的方案，是参考高压交、直流电网的线路保护技术方案，由于高压电网线路连接方式相对简单、单回线路长度很大、基本不存在三端以上T接线路、站间光纤通信通道充足等特点，按线路间隔配置独立保护技术方案能满足电网独立性、可靠性要求，且线路保护设备造价增加相对总造价占比极小。而中低压配电网线路连接方式复杂多变、线路长度较短、常见三端及三端以上T接线路、站间光纤通信通道较少等特点，若采用图1(图中T1、T2、T3均为电流采集器，CB1、CB2、CB3均为断路开关)所示方案，对于多端T接的网络拓扑，线路保护设备及光纤通信通道数量多，例如图1中开关站需配置3个差动保护装置，开关站、降压换流站01以及换流站03三者之间需要3路光纤通道、因此整个线路中的保护设备以及光纤通信通道数量多，工程总造价高昂。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种集成式线路光纤差动保护系统，能降低中低压直流配电网中多端T接线路的光纤差动保护系统的工程造价。本专利技术一实施例提供一种种集成式线路光纤差动保护系统，适用于中低压直流配电网，包括：第一换流站子系统、第二换流站子系统、开关站子系统以及降压换流站子系统；所述第一换流站子系统包括第一差动保护从机；所述第二换流站子系统包括第二差动保护从机；所述降压换流站子系统包括第三差动保护从机；所述开关站子系统包括差动保护主机；所述第一差动保护从机、第二差动保护从机以及所述第三差动保护从机均通过光纤与所述差动保护主机连接；所述第一差动保护从机，所述第二差动保护从机和所述第三差动保护从机分别用于，采集对应子系统的电流信息并发送至所述差动保护主机；所述差动保护主机用于接收第一换流站子系统、第二换流站子系统以及降压换流站子系统的电流信息，继而根据各子系统的电流信息对各子系统进行线路差动保护动作计算，并在计算结果符合预设的跳闸条件时，向对应的差动保护从机发送跳闸命令，以使差动保护从机在接收所述跳闸命令后控制对应的子系统执行跳闸动作。进一步的，所述第一换流站子系统，还包括：第一换流装置、第一电流采集器和第一断路开关；所述第一电流采集器的第一端与第一换流装置连接，所述第一电流采集器的第二端与所述第一断路开关的第一端连接，所述第一电流采集器的第三端与所述第一差动保护从机连接；所述第一差动保护从机在接收调整命令后控制所述第一断路开关断开。进一步的，所述第二换流站子系统，还包括：第二换流装置、第二电流采集器和第二断路开关；所述第二电流采集器的第一端与第二换流装置连接，所述第二电流采集器的第二端与所述第二断路开关的第一端连接，所述第二电流采集器的第三端与所述第二差动保护从机连接；所述第二差动保护从机在接收调整命令后控制所述第二断路开关断开。进一步的，所述降压换流站子系统，还包括：第三换流装置、第三电流采集器和第三断路开关；所述第三电流采集器的第一端与第三换流装置连接，所述第三电流采集器的第二端与所述第三断路开关的第一端连接，所述第三电流采集器的第三端与所述第三差动保护从机连接；所述第三断路开关的第二端与所述第二断路开关的第二端连接；所述第三差动保护从机在接收调整命令后控制所述第三断路开关断开。进一步的，所述开关站子系统，还包括第四断路开关、第五断路开关、第四电流采集器和第五电流采集器；所述第四断路开关的第一端与所述第一断路开关的第二端连接，所述第四断路开关的第二端与所述第四电流采集器的第一端连接；所述第四电流采集器的第二端与所述第五电流采集器的第一端连接，所述第四电流采集器的第三端与所述差动保护主机连接；所述第五电流采集器的第二端与所述第五断路开关的第一端连接，所述第五电流采集器的第三端与所述差动保护主机连接；所述第五断路开关的第二端与所述第二断路开关的第二端连接。进一步的，所述开关站子系统，还包括第六电流采集器和第六断路开关；所述第六电流采集器的第一端与所述第四电流采集器的第二端连接，所述第六电流采集器的第二端与所述第六断路开关的第一端连接，所述六电流采集器的第三端与所述差动保护主机连接。进一步的，还包括第三换流站子系统；所述第三换流站子系统包括：第四换流装置、第四差动保护从机、第七电流采集器和第七断路开关；所述第七电流采集器的第一端与第四换流装置连接，所述第七电流采集器的第二端与所述第七断路开关的第一端连接，所述第七电流采集器的第三端与所述第四差动保护从机连接；所述第四差动保护从机通过光纤与所述差动保护主机连接；所述第七断路开关的第二端与所述第六断路开关的第二端连接；所述第四差动保护从机，用于采集所述第三换流站子系统的电流信息并发送至所述差动保护主机，以使所述差动保护主机在接收所述第四差动保护从机发送的电流信息后，对所述第三换流站子系统进行线路差动保护计算并在计算结果符合预设的跳闸条件时，向所述第四差动保护从机发送跳闸命令；所述第四差动保护从机，还用于在接收跳闸命令后控制所述第七断路开关断开。进一步的，还包括第二降压换流站子系统；所述第二降压换流站子系统包括：第五换流装置、第五差动保护从机、第八电流采集器和第八断路开关；所述第八电流采集器的第一端与第五换流装置连接，所述第八电流采集器的第二端与所述第八断路开关的第一端连接，所述第八电流采集器的第三端与所述第五差动保护从机连接；所述第五差动保护从机通过光纤与所述差动保护主机连接；所述第八断路开关的第二端与所述第五断路开关的第二端连接；所述第五差动保护从机，用于采集所述第二降压换流站子系统的电流信息并发送至所述差动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式线路光纤差动保护系统，适用于中低压直流配电网，其特征在于，包括：第一换流站子系统、第二换流站子系统、开关站子系统以及降压换流站子系统；/n所述第一换流站子系统包括第一差动保护从机；所述第二换流站子系统包括第二差动保护从机；所述降压换流站子系统包括第三差动保护从机；所述开关站子系统包括差动保护主机；所述第一差动保护从机、第二差动保护从机以及所述第三差动保护从机均通过光纤与所述差动保护主机连接；/n所述第一差动保护从机，所述第二差动保护从机和所述第三差动保护从机分别用于，采集对应子系统的电流信息并发送至所述差动保护主机；/n所述差动保护主机用于接收第一换流站子系统、第二换流站子系统以及降压换流站子系统的电流信息，继而根据各子系统的电流信息对各子系统进行线路差动保护动作计算，并在计算结果符合预设的跳闸条件时，向对应的差动保护从机发送跳闸命令，以使差动保护从机在接收所述跳闸命令后控制对应的子系统执行跳闸动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成式线路光纤差动保护系统，适用于中低压直流配电网，其特征在于，包括：第一换流站子系统、第二换流站子系统、开关站子系统以及降压换流站子系统；
所述第一换流站子系统包括第一差动保护从机；所述第二换流站子系统包括第二差动保护从机；所述降压换流站子系统包括第三差动保护从机；所述开关站子系统包括差动保护主机；所述第一差动保护从机、第二差动保护从机以及所述第三差动保护从机均通过光纤与所述差动保护主机连接；
所述第一差动保护从机，所述第二差动保护从机和所述第三差动保护从机分别用于，采集对应子系统的电流信息并发送至所述差动保护主机；
所述差动保护主机用于接收第一换流站子系统、第二换流站子系统以及降压换流站子系统的电流信息，继而根据各子系统的电流信息对各子系统进行线路差动保护动作计算，并在计算结果符合预设的跳闸条件时，向对应的差动保护从机发送跳闸命令，以使差动保护从机在接收所述跳闸命令后控制对应的子系统执行跳闸动作。


2.如权利要求1所述的集成式线路光纤差动保护系统，其特征在于，所述第一换流站子系统，还包括：第一换流装置、第一电流采集器和第一断路开关；所述第一电流采集器的第一端与第一换流装置连接，所述第一电流采集器的第二端与所述第一断路开关的第一端连接，所述第一电流采集器的第三端与所述第一差动保护从机连接；所述第一差动保护从机在接收调整命令后控制所述第一断路开关断开。


3.如权利要求2所述的集成式线路光纤差动保护系统，其特征在于，所述第二换流站子系统，还包括：第二换流装置、第二电流采集器和第二断路开关；所述第二电流采集器的第一端与第二换流装置连接，所述第二电流采集器的第二端与所述第二断路开关的第一端连接，所述第二电流采集器的第三端与所述第二差动保护从机连接；所述第二差动保护从机在接收调整命令后控制所述第二断路开关断开。


4.如权利要求3所述的集成式线路光纤差动保护系统，其特征在于，所述降压换流站子系统，还包括：第三换流装置、第三电流采集器和第三断路开关；所述第三电流采集器的第一端与第三换流装置连接，所述第三电流采集器的第二端与所述第三断路开关的第一端连接，所述第三电流采集器的第三端与所述第三差动保护从机连接；所述第三断路开关的第二端与所述第二断路开关的第二端连接；所述第三差动保护从机在接收调整命令后控制所述第三断路开关断开。


5.如权利要求4所述的集成式线路光纤差动保护系统，其特征在于，所述开关站子系统，还包括第四断路开关、第五断路开关、第四电流采集器和第五电流采集器；所述第四断路开关的第一端与所述第一断路开关的第二端连接，所述第四断路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，陈建福，鲁丽娟，周钰，刘仁亮，施世鸿，伦振坚，彭冠炎，钟强，杨锐雄，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44