[实用新型]基于电压锁相网络化采样的母线保护装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统智能变电站以及数字化变电站继电保护领域，涉及的是一种变电站采样值网络化传输的母线保护装置。

背景技术

母线保护是电力系统中主要保护之一。母线的安全可靠运行直接影响发电厂和变电站供电的可靠性。随着数字化的大量应用，传统的电流、电压模拟量接入的母线保护已经不能满足智能变电站的继电保护技术要求。为了解决工程应用的迫切需求，国内外相继开发了一些适用于采样值数字化传输的母线保护，现有技术方案中，一般通过接收采样值与故障录波或者网络分析仪等记录装置数据，同步后实现母线保护，由于接收的数据不是由同一个发送端口输出，形式不同不利于电力系统故障分析，对母线保护接收侧端口数量有要求，工程实施时不够灵活，不适用多区域适用。

例如，CN101854054A公开了一种数字化变电站母线保护系统，该系统包括母线保护主站、母线保护子站、电子式互感器和智能终端，；母线保护主站根据接收到的母线保护子站传输的数字量和开入量或电子式互感器输出的数字量和GOOSE网开入量判断母线是否发生区内故障，如果发生区内故障则直接通过常规跳闸接点控制相关开关跳闸，也可通过发出控制信号到所述智能终端，智能终端根据该控制信号控制相关开关跳闸。该实用新型解决了常规设备接口和数字化设备接口并存的问题，实现了数字化改造过程中的母线保护全程投入。但是，该申请仍旧是保护主站与保护子站之间的传输的数字量和开关量或者电子式互感器输出的数字量，检测范围小，不适于在多区域推广。

实用新型内容

实用新型目的：网络化采样的母线保护不依赖同步信号而工作，间隔合并单元的数量依据实际使用设置，设置灵活，同时,基于电压锁相的网络化采样的母线保护，能实现不依赖于同步时钟就可以起到对电力系统母线很好的保护作用，而且相对其他同步形式的母线保护，既降低了变电站建设成本，又减少了对保护装置和交换机资源的额外开销。其在智能变电站中的广泛应用，必将产生很大的社会效益和经济效益。

本实用新型技术方案如下：

基于电压锁相网络化采样的母线保护装置，包括PT合并单元、若干间隔合并单元、交换机和母线保护模块，PT合并单元与间隔合并单元相连接，PT合并单元、间隔合并单元均与交换机相连接，交换机与母线保护模块相连接；PT合并单元能够为间隔合并单元提供同源电压，同时也能够采样过程层网络报文。

母线保护模块包括FPGA、报文解析器和母线保护器，FPGA、报文解析器和母线保护器依次顺序连接；FPGA用于收发过程层网络数据，报文解析器用于采样报文的解析，母线保护器用于母线继电器保护动作信号发送。

报文解析器包括数字式相位锁定器、采样值报文解析器、相位修正模块和同步模块；数字式相位锁定器、采样值报文解析器、相位修正模块和同步模块依次顺序连接。

数字式相位锁定器包括鉴相器、环路滤波器和压控振荡器，鉴相器、环路滤波器和压控振荡器依次顺序相连接，压控振荡器的输出端与鉴相器的输入端相连接。

数字式相位锁定器的数目与间隔合并单元的数目相同，由数字式相位锁定器对每帧报文的到达延时时标进行节拍锁定并消除抖动，得到准确的输出采样值报文的时标，为同步模块同步提供精确的同步信息。

较优地，环路滤波器为IIR型低通滤波器。

较优地，FPGA与报文解析器之间通过双口RAM或者并行外设接口相连接。

较优地，报文解析器和母线保护器通过内部数据总线相连接。

较优地，母线保护器与被保护的母线装置之间的通信包括GOOSE服务、站控层MMS通讯和MMI辅助通讯。

本实用新型的技术方案有益效果包括：本实用新型与现有技术相比，有益效果在于：本实用新型基于电压锁相网络化采样进行母线保护，由于通过各个间隔合并单元进行采用后发送给交换机，交换机输出给母线保护模块，采样值的输出都是由交换机输出，采样值报文输出统一，间隔合并单元的数量根据被保护母线的需求设置，数量设置灵活，工程实施灵活。

进一步地，基于电压锁网络化采样的母线保护不依赖同步信号而工作，能实现不依赖于同步时钟就可以起到对电力系统母线很好的保护作用，而且相对其他同步形式的母线保护，既降低了变电站建设成本，又减少了对保护装置和交换机资源的额外开销。

进一步地，母线保护器与母线装置之间的通信包括GOOSE服务、站控层MMS通讯和MMI辅助通讯，成本低，适用范围广。

附图说明

图1是本实用新型基于电压锁相的网络化采样的母线保护系统示意图；

图2为本实用新型母线保护模块结构示意图；