网域继电保护制造技术

本发明专利技术属于电力系统继电保护技术领域。与现代技术的保护继电器或保护装置不同，网域继电保护主要由四部分组成：1，保护监测头。2，保护计算机。3，信号及跳闸指令执行部分（出口）。4，网络通信。保护计算机采集网络各点电流、电压量变化的信息，进行综合分析判断，确定短路故障点的位置，并发出信号及跳闸指令。保护监测头连接电流/电压互感器，并向保护计算机发送报告。本发明专利技术能够准确地、快速地判断短路故障或非故障，及故障发生的区间，使电力系统继电保护技术两个最重要的技术指标可靠性和快速性提高到一个新的水平。本发明专利技术从原理上有效地避免了现有技术因一个元件故障，一个电磁干扰都可能引起保护误动、拒动的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统继电保护
本专利技术适用于发电厂和变电站主设备及电力线路的短路故障保护。
技术介绍
:在电力系统继电保护
，主要是当代有两项重大技术发展进步，使本专利技术得以实施，成为可能。1，计算机继电保护装置的应用，并进入成熟阶段；2，IEC61850 (变电站网络与通信协议)新一代变电站网络通信体系的建立，使通信信息建模标准化。
技术实现思路
:网域继电保护是一个全新的概念，与传统的、分散的、独立的保护继电器或保护装置不同。网域继电保护是指，在包括发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等主要电气设备及电力(或电缆)线路的电力网络中，按给定的区域，适当地配置电流互感器，(有/无)电压互感器，微机保护监测头，利用网络通信技术和计算机技术，形成的短路故障继电保护系统。该系统从原理构成上能够准确地、快速地判断短路故障或非故障，及故障发生的区间，使电力系统继电保护技术两个最重要的技术指标可靠性和快速性提高到一个新的水平。结构及各部分的主要功能:网域继电保护的结构主要分为四部分，见附图网域继电保护系统原理框图。I保护监测头；2保护计算机；3信号及跳闸指令执行部分(出口)；4网络通信。监测头的主要功能:监测头连接电流/电压互感器。判断该回路是正常运行电流(Z)、过负荷电流(G)、还是短路电流(D)。判断短路电流的方向，是运行负荷电流的方向(以下称为正向，或者称为A向)，还是与负荷电流的方向相反(以下称为反向，或者称为B向)。A, B，Z, G, D均为开关量，及作为监测量的模拟量，适时送往保护计算机。保护计算机的主要功能:接收各监测点监测头发来的A，B，Z, G, D开关量信息，通过计算和逻辑判断，确定发生短路故障及短路故障所在区间。并把确定结果信息送往出口执行部分。保护计算机还接受电流、电压量(模拟量)及断路器开/合位置等信息，完成计算机管理、计算、记录、报表等功能。信号及跳闸指令执行部分(出口):信号及跳闸指令执行部分接受来自计算机的信息，并以三中取二的原则，最终确定跳闸和信号的结果，并以“继电器接点”的形式，通过电缆送到相应的安装单位，或者以光纤通信把跳闸指令送到智能设备终端。网络通信:监测头到保护计算机的网络通信，推荐采用IEC61850(变电站网络与通信协议)网络通信规约。监测头具体实施方案一:以虚拟电流作为保护判据重要元素的监测头的说明。以虚拟电流作为保护判据重要元素的监测头，适时地监测电流波形，并与设计的虚拟电流相比较。依据设计的判据，经过计算、比较和逻辑推理，判断此时电流的方向，是运行负荷电流的方向(以下称为正向，或者称为A向)，还是与负荷电流的方向相反(以下称为反向，或者称为B向)。监测头适时地、连续地向保护计算机发送报告，主要是:1，关于电流是负荷电流、异常电流、或是短路故障电流的报告；2，关于短路故障电流方向的报告，是A或是B ; 网域继电保护系统自动进行时钟同步校准。检测元件电流值采样速率:36点/20ms。在电力系统正常运行时，监测头、网域继电保护系统的工作状态出现异常，立即报m目O短路故障发生后，保护计算机统一发出“复归”指令 以虚拟电流作为保护判据重要元素的监测头的工作原理: 依据负荷电流的性质，变化规律，确定正常负荷电流的变化范围，异常负荷电流的变化范围，超出正常负荷电流和异常负荷电流属于短路故障电流。制定正常虚拟负荷电流波形曲线和虚拟异常负荷电流波形曲线，并与实测电流相比较。时间坐标统一调制。以虚拟电流作为保护判据重要元素的监测头的工作原理说明:1.实测电流，以A相电流正弦波形为例，设为YA (t);2.确定时间的起点，例如将正弦波形上升段的“0”点作为时间的起点。由主机时钟同步校准确定；3.连续作电流波形对时间的积分，时间间隔例如取2ms;4.去除干扰值。如某一点的值或大于前一点2倍的额定电流,或大于后一点2倍的额定电流，则取消这一点之值，以前后二点的平均值代替。或采取其它采样值纠错算法；5.记忆和刷新:记忆和刷新的周期不小于60 ms；6.作虚拟异常负荷电流波形曲线的积分，积分时间间隔相同，对应的时刻也相同；7.将实测电流和虚拟异常负荷电流积分，按对应时间段作比较，判断电流是连续平稳的变化量，还是突变量，突变量的变化速率的大小，电流是原方向还是发生反方向；8.设以三个时间段积分值为比较单元，即可判断是正常负荷电流、异常运行电流、还是故障电流及故障电流的方向是A还是B ；9.电压量作为辅助判别量。正常运行情况下，电力网络各点电压量的分布是稳定有序的。发生短路故障情况下，电力网络各点电压量形成新的分布图，故障点电压量显著异常，以此鉴别故障点，综合前述电流量监测头的监测结果，发出监测报告。监测头具体实施方案二:以电流变量的积分作为保护判据主要参量的监测头的说明。以电流变量的积分作为保护判据主要参量的监测头，适时地监测电流波形，并比较电流波形故障前后的变化。依据设计的判据，经过计算、比较和逻辑推理，判断此时电流的方向，是运行负荷电流的方向(以下称为正向，或者称为A向)，还是与负荷电流的方向相反(以下称为反向，或者称为B向)。监测头适时地、连续地向保护计算机发送报告，主要是:1，关于电流是负荷电流、异常电流、或是短路故障电流的报告；2，关于短路故障电流方向的报告，是A或是B ;网域继电保护系统自动进行时钟同步校准。检测组件电流值采样速率:36点/20ms。在电力系统正常运行时，监测头、网域继电保护系统的工作状态出现异常，立即报m目O短路故障发生后，保护计算机统一发出“复归”指令。以电流变量的积分为主要参量的监测头的工作原理说明:1.以A相电流正弦波形为例，设为YA (t);2.确定时间的起点，例如将正弦波形上升段的“0”点作为时间的起点。由主机时钟同步校准确定；3.连续作电流波形对时间的积分，时间间隔例如取2ms;4.去除干扰值。如某一点的值或大于前一点2倍的额定电流,或大于后一点2倍的额定电流，则取消这一点之值，以前后二点的平均值代替。或采取其它采样值纠错算法；5.记忆和刷新:记忆和刷新的周期不小于60 ms ；6.将每一个时间段的积分值与前一个相同时间段的积分值作比较，判断电流是连续平稳的变化量，还是突变量，突变量的变化速率的大小，电流是原方向还是发生反方向；7.设以三个时间段积分值为比较单元，即可判断是正常负荷电流、异常运行电流、还是故障电流及故障电流的方向是A还是B ;8.电压量作为辅助判别量。正常运行情况下，电力网络各点电压量的分布是稳定有序的。发生短路故障情况下，电力网络各点电压量形成新的分布图，故障点电压量显著异常，以此鉴别故障点，综合前述电流量监测头的监测结果，发出监测报告。保护计算机:保护计算机接收来自电力网络各安装单位(或称作“点”)主回路隔离开关、断路器位置的信息(开/合)；接收来自电力网络各安装单位(或称作“点”)监测头的 息，关于电流是负荷电流、异常电流、或是短路故障电流及短路故障电流方向的报告。综合各点电流量的变化，电流方向的变化，电流量变化的趋势，判断短路故障点的位置，同时发出断路器跳闸指令和报警信号。网域继电保护系统自动进行时钟同步校准。在电力系统正常运行时，网域继电保护系统的工作状态出现异常，立即报警。短路故障发生后，保护计本文档来自技高网...

【技术保护点】
网域继电保护特征在于主要由四部分组成：保护监测头；保护计算机；信号及跳闸指令执行部分（出口）；网络通信。

【技术特征摘要】
1.域继电保护特征在于主要由四部分组成:保护监测头；保护计算机；信号及跳闸指令执行部分(出口)；网络通信。2.护监测头特征在于采集电流、电压量，并判断该回路是正常运行电流、过负荷电流、还是短路电流，判断短路电流的方向，是运行负荷电流的方向，还是与负荷电流的方向相反，并将有/无故障电流，及故障电流的方向等信息送往保护计算机。3.护计算机特征在于综合来自各保护监测头的信息，进行计算和逻辑判断，并将逻辑判断或计算结果的信息送到信号及跳闸指令执行部分(出口)。4.号及跳闸装置是...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元龙，
申请(专利权)人：李元龙，
类型：发明
国别省市：