[发明专利]应用于智能化变电站数字化母差保护系统及时钟同步方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能化变电站改造技术领域，特别涉及应用于智能化变电站改造工程中的数字化母差保护系统及时钟同步方法。

背景技术

随着智能化变电站建设的进一步推广以及数字化保护的广泛应用，数字化保护在智能化变电站建设以及改造中的工程应用是智能变电站建设重点之一。数字化母线保护以其保护范围及应用条件的重要性与特殊性，在智能化变电站的工程应用中占有极其重要的地位。由于智能化变电站采用光纤传输数字信息，大大减少了变电站内电缆接线工作，缩短安装、调试周期，并可实现继电保护装置及二次回路在线监测，为开展继电保护状态检修提供可靠技术保障。

330kV延安变是由原常规变电站改造为智能化变电站，依照停电检修计划的安排，此次智能化改造共分为六个阶段完成，对于母差保护的改造，若将停电改造的设备接入新的智能化设备，未进行改造的设备无法接入新的智能化设备，母线保护将无法继续运行。同时，数字化母差保护在智能化变电站改造过程中还将面临以下问题：

1、数字化母差的大容量数据接入问题；

2、数字化母差的功耗及温升问题；

3、数字化母差的采样同步问题；

4、母差保护智能化改造过程优化及测试验证问题；

5、母差保护智能化改造配置文件管理问题。

发明内容

针对330kV延安变智能化改造的具体情况，本发明提出了一种应用于智能化变电站的母差保护系统，采用主机+子机共用的方式进行智能化改造，确保改造期间母线不失去保护运行。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

应用于智能化变电站的数字化母差保护系统，该系统包括：

母差保护主机，用于将母差保护子机采集的保护母线的模拟量或数字量数据进行逻辑计算，并实现母线超负载保护功能；

母差保护子机，用于模拟量数据的采集，通过光纤传至母差保护主机装置；

合并单元，用于将接收到一次设备的模拟量通过自身转化为数字量进行发送至母差保护主机；

智能终端，用于接收母差保护主机的保护命令，并将接收到的命令自身完成断路器的跳闸功能；

所述母差保护主机分别通过光纤与母差保护子机、智能终端和合并单元连接。

进一步地，本发明系统中：

所述母差保护子机采取BP-2C-D母差保护子机。

所述智能终端采取NSR351D智能终端。

所述合并单元采取NS3261合并单元。

所述母差保护主机接入2-32路智能终端、合并单元和母差保护子机。

相应地，本发明还给出了数字化母差保护系统的时钟同步方法，方法包括：母差保护主机、母差保护子机、合并单元和智能终端中的一个或多个装置分别与间隔层网络交换机对时，各间隔层网络交换机分别与站控层网络交换机对时，同时站控层网络交换机与主时钟源对时，完成系统对时，从而实现整个系统IEEE1588对时。

进一步地，本发明所述方法中：

所述时钟源包括与GPS天线和BD天线相连的主时钟源和与GPS天线和BD天线相连的相连的备用时钟源，主时钟源和备用时钟源分别通过光纤B码与IEEE1588扩展时钟对时，IEEE1588扩展时钟分别与站层网络交换机网络交换机对时。

所述主时钟源与备用时钟源的报文交互过程为：

1）主时钟源向所有相连的备用时钟源发送Sync报文，同时产生一个基于主时钟的本地时钟的时间戳T_M1，该时间为主时钟发送Sync报文的时间；

2）备用时钟接收到Sync报文并产生一个基于备用时钟的本地时钟的时间戳T_S1，该时间为备用时钟接收Sync报文的时间；

3）主时钟把上一个Sync报文的发送时间T_M1加入到Follow_Up报文中并发送给备用时钟；从时钟开始发送一个Delay_Req报文给主时钟，同时产生一个基于备用时钟的本地时钟的时间戳T_S2，该时间为备用时钟发送Delay_Req报文的时间；

4）主时钟接收到Delay_Req报文，产生一个基于主时钟的本地时钟的时间戳T_M2，该时间为主时钟接收到Delay_Req报文的时间；

5）主时钟把T_M2时间放入到Delay_Resp报文中并发送给备用时钟，完成一个完整的报文交互。

本发明和现有技术相比，具有如下优点：