[发明专利]一种基于以太网的电流差动保护装置及其实现方法

权利要求书

1.一种基于以太网的电流差动保护装置，其特征在于：包括时钟模块（1）、采集模块（2）、以太网通讯接口模块（3）、数据接收模块（4）、数据发送模块（5）、同步模块（6）和差动计算模块（7）；其中所述的时钟模块（1）通过线路与采集模块（2）相连；所述的采集模块（2）通过线路分别与同步模块（6）和数据发送模块（5）相连；所述的数据发送模块（5）通过线路与以太网通讯接口模块（3）相连；所述的以太网通讯接口模块（3）通过线路与数据接收模块（4）相连；所述的数据接收模块（4）通过线路与同步模块（6）相连；所述的同步模块（6）通过线路与差动计算模块（7）相连；所述的以太网通讯接口模块（3）通过线路与以太网（8）双向连接。

2.一种如权利要求1所述的基于以太网的电流差动保护装置的实现方法，其特征在于包括如下步骤：1）时钟模块（1）接收外部时钟源发来的时钟信号，产生中断脉冲指令传送给采集模块（2）；2）采集模块（2）采集本地CT模拟量、PT模拟量以及开关位置状态量；3）采集模块（2）将步骤1）和步骤2）中采集到的数据传送给同步模块（6），同时采集模块（2）还将采集到的数据传送给数据发送模块（5），且数据发送模块（5）将数据打包后通过以太网通讯接口模块（3）传送至以太网络（8）；4）所述步骤3）中的以太网通讯接口模块（3）从以太网络（8）获得相邻侧差动保护装置（11）的采样数据，并经过数据接收模块解析后传送给同步模块（6）；5）同步模块（6）根据步骤2）采集到的本地模拟量和步骤4）获得的对侧模拟量的同步标志位，判断采样数据是否已通过外部时钟源实现采样数据间的同步，若已同步，则同步模块（6）直接将本地和对侧采样数据发送给差动计算模块；若未同步，则同步模块（6）依据参考相量法对相邻侧电流采样数据进行插值以实现对侧电流采样与本地电流采样数据间的同步，然后将本地电流采样和对侧插值后的电流数据发送给差动计算模块（7）；6）差动计算模块（7）根据所述步骤5）同步模块（6）发送过来的本地和对侧电流数据计算差动电流和制动电流，当采用外部时钟源同步时，采用动作方程判断是否发生区内故障，若采用参考相量同步法，则采用高值差动动作方程判断是否发生区内故障。

3.如权利要求1所述的一种基于以太网的电流差动保护装置的实现方法，其特征在于所述的步骤2）数据发送模块（5）采用国际标准IEC61850-9-2标准编码进行数据打包传送。

4.如权利要求1所述的一种基于以太网的电流差动保护装置的实现方法，其特征在于所述步骤5）的动作方程为：Id>KrlIrId>Icdqd,]]>其中：

I_d为差动电流值，为线路M、N两侧电流矢量和的幅值；

I_r为制动电流值，为线路M、N两侧电流矢量差的幅值；

I_cdqd为差动电流启动值；

K_rl为制动系数，取0.4～0.8。

5.如权利要求1所述的一种基于以太网的电流差动保护装置的实现方法，其特征在于所述步骤5）的高值差动动作方程为：Id>KrlIrId>kfIcdqd,]]>其中：

I_d为差动电流值，为线路M、N两侧电流矢量和的幅值；

I_r为制动电流值，为线路M、N两侧电流矢量差的幅值；

I_cdqd为差动电流启动值；

k_f为差动电流门启动值抬高系数，取1.2～1.5；

K_rh为高值制动系数，取1.0～1.2。