[发明专利]一种光纤差动保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统输电线路的继电保护方法，是一种用于高压/超高压输电线路的微机保护方法。属于电力系统继电保护的技术领域。

背景技术

随着光纤通信在电力系统中的广泛应用，线路差动保护方法在高压输电线路的应用也日益广泛。虽然目前市场已经有多种光纤差动保护产品，但仍然有一些问题没有得到很好的解决。例如，光纤通道方式有多种，如有光纤直连的、复接PCM的，光纤介质也分单模和多模两种基本情况，对于复杂的通道情况，用单一的光纤通信板已很难满足现场需求；光纤通信的高可靠性决定了差动保护的性能，虽然光缆本身的通信可靠性高，但与光模块接口的并转串芯片的可靠性决定了整个光纤通信的安全性，现场经常出现一些不明原因的误码或滑码现象，一般都与并转串芯片的工况有关，因此选一款高可靠性的并转串芯片关系到光纤通信的成败；对于光纤通道的监视，也是光纤差动保护方法的重要方面，如光纤通道出现故障，方法要有及时的故障信息提示并闭锁差动保护功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种光纤差动保护方法，对光纤差动保护提供快速、可靠、安全、灵敏的保护。

本发明的技术方案如下：

本保护方法由输入电路、输出电路、三个保护CPU板、光纤通信小板、母线板、面板和电源五部分组成。输入电路主要是一个交流采样板，把外部输入的电流、电压信号变换成方法可以采样的弱电信号；输出电路由三个出口板组成；

三个保护CPU板分别完成线路差动主保护、后备距离保护、重合闸功能；光纤通信板完成差动数据的交换，光纤通信采用Z16C30同步通信芯片，增强了光纤通信的可靠性和安全性；通过实时显示通道时延，达到通道监视的目的；前述的交流采样板、CPU板、出口板和电源板都插在方法内部后面的母线板上，面板通过电缆与插在母线板上的电源板连接。面板上主要器件是显示器和键盘，由液晶作显示器，键盘主要由8个按键组成：上、下、左、右、确定、取消、定值投入、定值切换组成。

本发明的技术方案是这种光纤差动保护的光纤通信板，包括并转串通信控制器、编解码控制器、光模块、晶振等。并转串通信控制器采用Z16C30、编解码控制器采用EPLD可编程逻辑控制器；光模块分两种情况，如现场是单模光纤，则采用MTR-003S35T光模块，如现场是多模光纤则采用HFBR-1414T(发)和HFBR-2412T(收)两光模块。晶振为65.536MHz。它们的连接关系是：

本发明的优点是：

(1)光纤通信板的设计同时考虑了现场单模和多模两种光纤情况，也考虑了现场双通道的需求。光纤通信板CPU板由并转串通信芯片Z16C30和EPLD可编程控制器及光模块组成。光模块实现光电信号的转换，EPLD实现G.703和E1的编解码及时钟提起，为Z16C30提供串行数据和时钟。Z16C30将数据进行串并转换，并向CPU发出收信中断信号。可以方便的实现与PCM通信设备的无缝连接，及多通道和多通信介质的需求。

(2)ZILOG公司生产的Z16C30芯片，具有32个收发FIFO，支持双通道的收发，支持HDLC等多种通信模式，多种数据检错功能，如16位或32位的CRC校验、过载校验、帧长校验、异常中断。由于其具有超强的检错功能，稳定可靠的串并转换，非常实用于光纤差动保护的通信。

(3)正常运行时的通道监视对光纤差动保护非常必要。通过乒乓算法实时测量光纤通道的时延，不仅可以监视通道的健康状况，还可确定通道的路由是否发生变化。

(4)为了适应现场对光纤差动保护的各种功能的需求，本方法采用保护功能分板的原则。光纤差动保护板、距离保护板、重合闸板。如何现场不需任何上述一种保护板的功能，即可将其拔下，作备品备件。

具体实施方式

下面进一步说明本发明的实施：

(1)光纤通信板

CPU(MC68332)与串行通信控制器(Z16C30)之间通过数据总线和控制信号相连接，串行通信控制器与可编程控制器(EPLD)之间联系信号包括串行的收发数据及控制信号，EPLD还与光模块及晶振相连，通过置换不同型号的光模块即可实现与单模和多模光纤相通信；

(2)通道时延的计算

为了实时的监视通道，每接收到一包好数据后，除了进行常规的出错检测外，还进行通道时延的计算，如时延过长报通道时延过长告警信号，如没有超出告警值，也正常显示通道的时延。通道时延的计算公式如下，