一种基于GOOSE通信的地铁交流保护系统和保护方法技术方案

一种基于GOOSE通信的地铁交流保护系统和保护方法，所述保护系统包括在环网进线配置的线路保护装置、在环网出线配置的线路保护装置、在母联配置的母联备自投保护装置、在负载变压器支路配置的变压器保护装置、在负载馈线支路配置的馈线保护装置；所配置的保护装置将地铁交流保护区分为环网线、母线和负载支路；所有保护装置均配置GOOSE通信模块。可以提升保护逻辑的可靠性，降低保护逻辑的复杂度，提高保护的适应性，提升现场运维人员效率。提升现场运维人员效率。提升现场运维人员效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GOOSE通信的地铁交流保护系统和保护方法


[0001]本专利技术属于轨道交通继电保护
，属于一种基于GOOSE通信的地铁交流保护系统和保护方法。

技术介绍

[0002]在城市轨道交通供电系统中，一般采用集中式“大分区”供电方案，对于35kV变电所，常规的保护配置方案母线上发生故障时依靠环网进线开关柜的过流保护动作切除电源，过流保护动作时限需要逐级配合。但是有的环网供电级数多大10级，对于大环网供电方式这个配合方式很难满足保护选择性要求，传统的保护配置方案在这种“大分区”结构中存在一定的局限性和不足，只能牺牲部分选择性。这样就会造成较大范围的跳闸，扩大了故障影响范围，给轨道交通供电带来安全隐患。另外，过流保护时限配合关系受供电系统运行方式的影响，运行方式变化需要重新考虑配合关系，给保护整定带来困难。
[0003]为解决上述问题，技术人员进行了一些研究尝试。公开号为CN103022989A的专利文献提出了一种地铁交流环串供电方式的数字电流保护方法，公开号为CN103746356A的专利文献提出了一种基于IEC61850规约的数字化通信电流保护技术，公开号为CN202455055U的专利文献提出了一种轨道交通供电系统电流选跳及大分区供电保护系统。上述文献中，所提出的各种保护方案，其主要区别在于如何识别实现母线故障。有的是综合判断，不区分母线故障与环网线故障；有的是将二者分开判别，放在一个装置或多个装置中进行逻辑判别。上述文献所提出的解决方案，存在的不足之处是包括：1)逻辑复杂、接线或GOOSE订阅关系复杂；2)需要专门设计馈线断路器失灵、进线断路器失灵、出线断路器失灵、母线断路器失灵等失灵保护逻辑，从而进一步增加了逻辑的复杂性，降低了保护可靠性。如果为了简化逻辑，省去一个或全部失灵逻辑，或者在运行中退出失灵逻辑，都会造成保护方案的不完善；3)有的方案还需要识别保护安装位置是否位于进线柜，在运行方式转换过程中发生故障，会造成保护逻辑的混乱，降低了保护可靠性。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于GOOSE通信的地铁交流保护系统和保护方法，可以提升保护逻辑的可靠性，降低保护逻辑的复杂度，提高保护的适应性，提升现场运维人员效率。
[0005]本专利技术采用如下的技术方案。
[0006]一种基于GOOSE通信的地铁交流保护系统，所述保护系统包括在环网进线配置的线路保护装置、在环网出线配置的线路保护装置、在母联配置的母联备自投保护装置、在负载变压器支路配置的变压器保护装置、在负载馈线支路配置的馈线保护装置；
[0007]所配置的保护装置将地铁交流保护区分为环网线、母线和负载支路；
[0008]所有保护装置均配置GOOSE通信模块。
[0009]优选地，所述负载变压器支路包括以下种类的变压器：
[0010]整流变压器和动力变压器。
[0011]优选地，所述负载馈线支路包括以下负载支路：
[0012]能馈支路、转供其他变电所和配电所的电气线路。
[0013]优选地，环网线两端的线路保护装置的GOOSE通信模块通过光纤点对点直连方式连接并传递GOOSE信号；
[0014]所述GOOSE信号包括：跳闸信号、保护启动信号和启动备自投信号。
[0015]优选地，保护装置的GOOSE通信模块之间的组网方式采用光纤直连方式连接并传递GOOSE信号，或通过GOOSE交换机进行连接并传递GOOSE信号；
[0016]所述GOOSE信号包括：跳闸信号、保护启动信号和启动备自投信号。
[0017]优选地，保护装置之间通过硬接线传递开关量信号；
[0018]所述开关量信号包括：跳闸信号、保护启动信号和启动备自投信号。
[0019]优选地，环网进线和环网出线的线路保护装置均配置：保护发信与停信模块、环网线保护模块、母线保护模块、直跳与联跳模块；
[0020]母联备自投保护装置配置：保护发信与停信模块；
[0021]变压器支路和能馈支路的保护装置配置：电流速断保护模块、保护发信与停信模块。
[0022]一种基于GOOSE通信的地铁交流保护方法，所述保护方法包括以下步骤：
[0023]步骤1：各保护装置根据所检测电流进行保护启动信号的保护发信与停信逻辑判断，实现不同保护启动信号的发送与停发；
[0024]步骤2：根据保护启动信号的发送情况进行环网线故障判断与保护；
[0025]步骤3：根据保护启动信号的发送情况进行母线故障判断；
[0026]步骤4：根据母线故障判断情况进行直跳与联跳判断与保护；
[0027]步骤5：变压器保护装置与馈线保护装置根据所测电流进行负荷支路的故障判断与电流速断保护。
[0028]优选地，步骤1中，通过保护发信与停信模块实现保护启动信号的保护发信与停信逻辑判断，其发信逻辑为：
[0029]当电流超过环网线故障启动电流整定值，则发送“环网线故障保护启动信号”；
[0030]当电流超过母线故障启动电流整定值，则发“母线故障保护启动信号”；
[0031]保护发信与停信模块的停信逻辑为：
[0032]当本保护装置保护动作跳闸，则延时200ms停发保护启动信号。
[0033]优选地，步骤2中，通过环网线保护模块进行环网线故障判断与保护，具体逻辑为：
[0034]本侧线路保护装置与环网线对侧的线路保护装置二者中有且仅有一侧发送了“环网线故障保护启动信号”，则判为环网线故障，跳本侧断路器，并联跳对侧断路器。
[0035]优选地，步骤3中，通过母线保护模块进行母线故障判断，其判断逻辑为：
[0036]环网进线、环网出线、母联三者所配置的保护装置中有且仅有一个发送了“母线故障保护启动信号”，并且所有的负荷变压器支路和负荷馈线支路所配置的保护装置都没有发送保护启动信号，则判为母线故障。
[0037]优选地，步骤4中，通过直跳与联跳模块实现直跳与联跳判断与保护，其动作逻辑为：
[0038]当母线保护模块判为母线故障时，采用直跳方式，即，通过硬接线或GOOSE信号直接跳开本母线上的环网进线断路器、环网出线断路器、母联断路器；
[0039]当本保护装置有保护跳闸时，或者接收到本牵引变电所内其他保护装置的联跳信号时，则立即发送GOOSE信号给环网线对侧的保护装置，联跳环网线对侧断路器；
[0040]当本保护装置接收到环网线对侧的保护装置的联跳信号时，立即跳本断路器，但不再向对侧发送联跳信号。
[0041]优选地，步骤5中，通过电流速断保护实现负荷支路的故障判断与电流速断保护，其逻辑为：
[0042]当电流超过电流速断整定值后，判定为相应的负荷支路故障，经整定的延时时间后跳本支路断路器。
[0043]本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比：
[0044]1、明确地将保护范围细分为三个动作区域，即，环网线、母线、负载支路。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于GOOSE通信的地铁交流保护系统，其特征在于：所述保护系统包括在环网进线配置的线路保护装置、在环网出线配置的线路保护装置、在母联配置的母联备自投保护装置、在负载变压器支路配置的变压器保护装置、在负载馈线支路配置的馈线保护装置；所配置的保护装置将地铁交流保护区分为环网线、母线和负载支路；所有保护装置均配置GOOSE通信模块。2.根据权利要求1所述的基于GOOSE通信的地铁交流保护系统，其特征在于：所述负载变压器支路包括以下种类的变压器：整流变压器和动力变压器。3.根据权利要求1所述的基于GOOSE通信的地铁交流保护系统，其特征在于：所述负载馈线支路包括以下负载支路：能馈支路、转供其他变电所和配电所的电气线路。4.根据权利要求1所述的基于GOOSE通信的地铁交流保护系统，其特征在于：环网线两端的线路保护装置的GOOSE通信模块通过光纤点对点直连方式连接并传递GOOSE信号；所述GOOSE信号包括：跳闸信号、保护启动信号和启动备自投信号。5.根据权利要求1所述的基于GOOSE通信的地铁交流保护系统，其特征在于：保护装置的GOOSE通信模块之间的组网方式采用光纤直连方式连接并传递GOOSE信号，或通过GOOSE交换机进行连接并传递GOOSE信号；所述GOOSE信号包括：跳闸信号、保护启动信号和启动备自投信号。6.根据权利要求1所述的基于GOOSE通信的地铁交流保护系统，其特征在于：保护装置之间通过硬接线传递开关量信号；所述开关量信号包括：跳闸信号、保护启动信号和启动备自投信号。7.根据权利要求1所述的基于GOOSE通信的地铁交流保护系统，其特征在于：环网进线和环网出线的线路保护装置均配置：保护发信与停信模块、环网线保护模块、母线保护模块、直跳与联跳模块；母联备自投保护装置配置：保护发信与停信模块；变压器支路和能馈支路的保护装置配置：电流速断保护模块、保护发信与停信模块。8.一种基于GOOSE通信的地铁交流保护方法，基于权利要求1
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7任一项所述保护系统实现环网线、母线和负载支路故障判断与保护，其特征在于，所述保护方法包括以下步骤：步骤1：各保护装置根据所检测电流进行保护启动信号的保护发信与停信逻辑判断，实现不同保护启动信号的发送与停发；步骤2：根据保护启动信号的发送情况进行环网线故障判断与保护；步骤3：根据保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文涛，桂华，杨志贤，陈庆红，王焕焕，罗焕，董杰，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：