一种基于ＩＥＣ６１８５０标准的区域集成式保护测控的实现方法及装置，解决了现有技术中一个保护测控装置只完成一个间隔的保护测控功能时所需保护测控装置及光交换机的庞大数量所造成的经济压力；还解决了现有技术中一个保护测控装置处理完成全站所有间隔的保护测控功能时，整个装置的复杂性、难以实施性、安全隐患及较大的经济压力；设计了一种基于ＩＥＣ６１８５０标准的区域集成式保护测控的实现方法，实现了每个保护测控装置完成变电站中一个区域的集中式保护测控功能，不仅能够完全符合ＩＥＣ６１８５０标准，而且在不必使用光交换机的情况下，就能实现信息共享，实现间隔间联闭锁，降低系统的成本，简化系统结构。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能变电站领域，涉及智能变电站的保护测控方法，特别是一种基 于IEC61850标准的区域集成式的保护测控方法。
技术介绍
智能变电站建设是我国智能电网建设最关键部分之一。同传统变电站相比，智 能变电站具有对智能信息进行系统的统一建模，采用先进的光纤以太网技术，实现信息 共享和互操作，增强电网可靠性，经济性。同时由于使用光缆代替大量电缆，大大减少 施工维护的工作量，减少铜金属用量，低碳环保。目前国内在智能变电站的研究主要集 中于110KV及以上电压等级的变电站，对于35KV及以下电压等级的变电站涉及较少， 国内没有完全符合IEC61850标准的35KV智能变电站。目前应用于智能变电站的保护测控装置主要为面向单间隔的装置，即一个保护 测控装置只处理一个间隔的数据，只完成一个间隔的保护功能或测控功能。一个智能变 电站系统中需要的保护测控装置数量庞大，而且要实现这些装置的信息共享必须配置较 多的价格昂贵的光交换机。这些都使智能变电站系统的复杂性大大提高，初期建造成本 大大增加，限制了智能变电站技术在低电压等级的推广。目前在变电站自动化系统中也有面向全站的保护测控装置应用，即一个装置处 理全站所有间隔的数据，完成全站所有间隔的保护测控功能。此种保护装置虽然完成了 全站集成，但其缺点也较为明显1)整个装置复杂度大大提高，容易出现故障；2)对 电源功耗要求较大，不易实现；3)整个装置发热量大，散热困难，不能在高温环境下运 行；4)这种保护装置必须同时配备两台，互为备用，才能保证变电站的安全性，成本增 加一倍。5)仍然需要大量昂贵的光交换机。
技术实现思路
本专利技术不仅为了解决现有技术中一个保护测控装置只完成一个间隔的保护测控 功能时所需保护测控装置及光交换机的庞大数量所造成的经济压力；还为了解决现有技 术中一个保护测控装置处理完成全站所有间隔的保护测控功能时，整个装置的复杂性、 难以实施性、不安全性及较大的经济压力；设计了一种基于IEC61850标准的区域集成式 保护测控的实现方法及装置，实现了每个保护测控装置完成变电站中一个区域的集中式 保护测控功能，不仅能够完全符合IEC61850标准，而且在不必使用光交换机的情况下， 就能实现信息共享，实现间隔间联闭锁，降低系统的成本，简化系统结构。本专利技术为实现专利技术目的采用的技术方案是一种基于IEC61850标准的区域集成 式保护测控的实现方法，以上方法是对智能变电站中的采样设备输出的数字信号，借助 中央处理单元的管理程序进行采样、处理、定值对比，依据对比结果实现对智能变电站 中的过程层一次设备进行保护，在保护测控装置中增设以太网通信接口插件，以太网通4信接口插件具有N个数据采样端口和N个数据发送端口，N是大于等于2小于等于4的 正整数，在此基础上进行以下步骤a、对智能变电站系统中的所有间隔依据电缆线路的结构、间隔的位置进行区域 划分；b、对于任意一个区域，对区域中的间隔进行编码，并借助N个数据采样端口将 采样设备采集的电流电压信号依据对应的编码存入暂存器中；C、中央处理单元计算处理后得到实时数据，依据对应的编码调用永久存储器中 的标准定值数据，并与实时数据进行定值对比；d、中央处理单元依据对比的结果和对应的编码通过N个数据发送端口将控制信 号发送至对应编码间隔上的智能终端。本专利技术还涉及一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控装置，借助上述的 实现方法对过程层一次设备进行保护测控，结构中包括接收变电站中间隔上电流电压信 号以及与智能终端连接的数据接口、中央处理单元、以及配套的电源供给电路，上述的 数据接口中包括N个数据采样端口和N个数据发送端口，N个数据采样端口实时接收采 样设备采集到的电流电压信号，发送到中央处理单元，中央处理单元处理后借助N个数 据发送端口发送至智能终端，以上N个数据采样端口和N个数据发送端口定位在一块电 路板内，组成过程层以太网通信接口插件，N是大于等于2小于等于4的正整数。本专利技术的有益效果是运用本专利技术可以实现对变电站面向区域式集成保护测 控功能，基于本专利技术的实现方法的保护测控装置打破了现有技术中一个装置完成一个间 隔、一个装置完成全站所有间隔的测控模式，实现了装置面向区域的保护测控模式，上 述模式不必使用光交换机就能实现信息共享，实现间隔间联闭锁，降低系统的成本，使 系统结构变的较为简单，降低了施工和维护难度，提高电力系统运行的稳定性。下面结合附图对本专利技术进行详细说明。附图说明图1为本专利技术在变电站系统中的应用结构示意图。附图中，1-1、1-2……I-N是采样设备，2-1、2-2……2_N是数据采样端口， 3-1、3-2……3-N是数据发送端口，4-1、4-2……4_N是智能终端，5是中央处理单元。具体实施例方式一种基于IEC61850标准的区域集成式保护测控的实现方法，以上方法是对智 能变电站中的采样设备输出的数字信号，借助中央处理单元5的管理程序进行采样、处 理、定值对比，依据对比结果实现对智能变电站中的过程层一次设备进行保护，在保护 测控装置中增设以太网通信接口插件，以太网通信接口插件具有N个数据采样端口 2-1、 2-2……2-N和N个数据发送端口 3-1、3-2……3_N，N是大于等于2小于等于4的正整 数，在此基础上进行以下步骤a、对智能变电站系统中的所有间隔依据电缆线路的结构、间隔的位置进行区域 划分；b、对于任意一个区域，对区域中的间隔进行编码，并借助N个数据采样端口2-1、2-2……2-N将采样设备1-1、1-2……1_N采集的电流电压信号依据对应的编码存 入暂存器中；C、中央处理单元5计算处理后得到实时数据，依据对应的编码调用永久存储器 中的标准定值数据，并与实时数据进行定值对比；d、中央处理单元5依据对比的结果和对应的编码通过N个数据发送端口 3-1、3-2……3-N将控制信号发送至对应编码间隔上的智能终端4-1、4-2……4_N。中央处理单元5对任意一个间隔上采集的电流电压信号的处理步骤如下1)保护测控装置启动中央处理单元5中的DSP处理器，DSP处理器通过N个数 据采样端口 2-1、2-2……2-N获取间隔层设备发送的等时间段的高频采样数据及过程层 设备的状态信号；2)DSP处理器借助数字低通滤波器滤除等时间段的高频采样数据的高次谐波部 分，得到滤除高次谐波的等时间段高频采样数据；3)使用过零点检测方法对滤除高次谐波的高频采样数据进行频率跟踪，并计算 出当前周波的频率偏差，再利用频率偏差计算出该时刻的电网周期；4)间隔层设备的频率为每周波32点，将电网周期32等分后即为32个等角度采 样点的采样时刻，借助配套的抛物线插值算法，计算获得等角度间隔的低频数据；5)将得到的等角度段的低频数据经过快速傅里叶变换后，计算得出实时数据， 与永久存储器中的标准定值数据进行比较，得出保护控制信号；6)DSP处理器将保护控制信号通过数据发送端口借助通信协议发送至智能终 端，实现对过程层一次设备的保护。上述的中央处理单元5中还包括ARM9处理器，ARM9处理器将保护控制信号 通过站控层通信接口上报给变电站监控中心。上述的中央处理单元5中还包括与人机交互设备连接的ARM7处理器，ARM7 处理器将人机交互设备的控制指令发送本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于ＩＥＣ６１８５０标准的区域集成式保护测控的实现方法，以上方法是对智能变电站中的采样设备输出的数字信号，借助中央处理单元（５）的管理程序进行采样、处理、定值对比，依据对比结果实现对智能变电站中的过程层一次设备进行保护，其特征在于：在保护测控装置中增设以太网通信接口插件，以太网通信接口插件具有Ｎ个数据采样端口（２－１、２－２……２－Ｎ）和Ｎ个数据发送端口（３－１、３－２……３－Ｎ），Ｎ是大于等于２小于等于４的正整数，在此基础上进行以下步骤：ａ、对智能变电站系统中的所有间隔依据电缆线路的结构、间隔的位置进行区域划分；ｂ、对于任意一个区域，对区域中的间隔进行编码，并借助Ｎ个数据采样端口（２－１、２－２……２－Ｎ）将采样设备（１－１、１－２……１－Ｎ）采集的电流电压信号依据对应的编码存入暂存器中；ｃ、中央处理单元（５）计算处理后得到实时数据，依据对应的编码调用永久存储器中的标准定值数据，并与实时数据进行定值对比；ｄ、中央处理单元（５）依据对比的结果和对应的编码通过Ｎ个数据发送端口（３－１、３－２……３－Ｎ）将控制信号发送至对应编码间隔上的智能终端（４－１、４－２……４－Ｎ）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈贺，孔江涛，王强，吕燕石，刘海涛，王欣，李玉峰，胡金路，周彦红，屈国旺，陈洪雨，葛艳蕊，靳伟敬，许志平，
申请(专利权)人：石家庄科林自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：13
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