[发明专利]一种应用于数字化变电站的集中式母线保护装置及方法

权利要求书

1.一种应用于数字化变电站的集中式母线保护装置，其特征在于：所述母线保护装置包 括硬件装置和软件处理系统，所述硬件装置采用嵌入式处理器单元，多CPU并行处理技术， 提供双千兆以太网接口和RS232、RS485/422接口；所述软件处理系统包括数据接收处理模块、 母线保护逻辑模块、通讯处理模块和系统管理模块，所述数据接收处理模块经以太网接口通 过网络接收基于IEC61850标准的模拟量和开关量的数据报文，并对所述数据报文进行分析处 理，为所述母线保护逻辑模块提供数据支持；所述母线保护逻辑模块根据母线保护逻辑的要 求，对所述数据接收处理模块提供的数据进行合理判断，并通过网络向变电站母线设备下达 控制命令；所述通讯处理模块管理母线保护装置的通讯部分，为所述双千兆以太网接口和 RS232、RS485/422接口提供通讯支持；所述系统管理模块保证母线保护装置的正常运行，为 母线保护装置提供维护。

2.根据权利要求1所述的数字化变电站的集中式母线保护装置，其特征在于：所述通讯 处理模块以IEC61850标准第五部分为基础，构建信息和通信模型库。

3.根据权利要求1或2所述的数字化变电站的集中式母线保护装置，其特征在于：所述 通讯处理模块采用变电站配置语言，并使用统一的工具对所述软件处理系统进行配置和管理。

4.根据权利要求1所述的数字化变电站的集中式母线保护装置，其特征在于：所述母线 保护逻辑模块对来自站内多个间隔的数据进行统一处理记录，采用集中式母线保护逻辑，对 过程层进行集中式控制。

5.根据权利要求1所述的数字化变电站的集中式母线保护装置，其特征在于：所述母线 保护装置的二次回路设计简单，无需考虑互感器饱和，母线保护与站内其他保护以及过程层 的沟通全部通过GOOSE实现。

6.一种应用于数字化变电站的集中式母线保护装置的方法，其特征在于：所述方法的步 骤如下：

步骤一：集中式母线保护装置的系统管理模块在母线保护装置运行后，启动采样中断任 务、保护逻辑计算任务、站控层通讯任务、人机接口任务、系统时钟任务，并对上述任务进 行维护管理，在上述任一任务发生锁死后启动看门狗，重新启动母线保护装置；

步骤二：集中式母线保护装置的数据接收处理模块通过以太网接口接收基于 IEC61850-9-1或IEC61850-9-2标准的变电站通信网络和系统的数据报文，对数据报文进行 分析处理，同时记录所采集的数据的实时动态变化过程、分析结果和数据的正常异常信息， 为母线保护逻辑模块提供数据支持；

步骤三：集中式母线保护装置的母线保护逻辑模块根据母线保护逻辑的要求，对数据接 收处理模块提供的所保护母线的运行状态数据报文信息进行合理判断，下达控制命令。

7.如权利要求6所述的一种应用于数字化变电站的集中式母线保护装置的方法，其特征 在于：所述步骤二中的数据接收处理模块对所采集的数据报文进行的分析处理包括：数据的 有效性判断，检测是否发生丢包，同步异常，通讯中断，电流电压数据不平衡或者差流越限。

8.如权利要求6所述的一种应用于数字化变电站的集中式母线保护装置的方法，其特征 在于：所述步骤三中的母线保护逻辑模块采用的母线保护逻辑包括：母线差动保护逻辑、母 联充电保护逻辑、母联过流保护逻辑、死区保护逻辑、断路器失灵保护逻辑。

9.如权利要求8所述一种应用于数字化变电站的集中式母线保护装置的方法，其特征在 于：所述母线差动保护的实现采用比率制动特性，无需考虑互感器饱和对采样数据的影响。