[发明专利]一种数字化变电站保护专用合并单元

说明书

技术领域

本发明涉及数字化电网建设中的合并单元设备，特别是涉及一种数字化变电站保护专用合并单元。

背景技术

近几年来，随着IEC61850标准的应用和电子式互感器及光纤通信技术在变电站中的推广应用，数字化变电站已成为变电站自动化系统的发展方向。同常规变电站一样，数字化变电站保护系统是保证电网安全稳定运行的首道防线。因此，数字化保护系统也必须遵循可靠性、选择性、速动性和灵敏性原则。

目前，现有的各个厂家设计的数字化变电站保护系统设计都是使用互感器+合并单元信号采样输出+保护测控装置的模式。互感器数据信号输出到合并单元，需要合并单元实现积分、角比差校正及同步等信号处理，再将处理后的综合信号重采样后分发到保护、计量、测量等设备。其中合并单元作为数据枢纽，为保护装置和计量系统所共有，存在以下一些问题：

1、合并单元误差补偿系数或角比差的更改以及系统软件的变更都会对数字化变电站内的二次信号产生直接影响，造成保护系统的不准确性和随意性，严重时甚至会引起保护装置的误动。

2、当厂家或计量部门对合并单元或电子式互感器计量部分进行维护时，可能对保护系统产生改变，破坏了保护系统数据的独立性和严密性。

3、合并单元的同步系统受到处理能力和网络压力的影响，整体同步精度有限，延时情况严重，从而造成保护延迟动作。

发明内容

本发明的目的是提供一种数字化变电站保护专用合并单元，保护专用合并单元，就是从电子式互感器到保护装置之间的独立链路的物理设备，改变了现有数字化变电站保护系统的数据链路拓扑结构，解决传统的保护数据准确性不高、随意性大及不独立等问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种数字化变电站保护专用合并单元，合并单元包括信号输入插件、开关输入插件、保护处理器插件和电源插件，其特征在于：所述的合并单元的信号输入插件与现场信号采集系统连接；开关输入插件与开关输入信号连接，保护处理器插件分别与信号输入插件及开关输入插件连接，电源插件分别与信号输入插件、开关输入插件以及保护处理器插件连接。

所述的现场信号采集系统包括电压采集传感器和电流采集传感器。

所述的处理器插件设置有光纤以太网接口和电气以太网RJ45接口。

所述的信号输入插件设置有9个信号通道。

所述的合并单元还包括备用扩展口。

与现有技术比较，本发明提出的保护专用合并单元，就是从电子式互感器到保护装置之间的独立链路的物理设备，改变了现有数字化变电站保护系统的数据链路拓扑结构。

电子式互感器感应到电力网络上的电流和电压后，使用专用采集单元就地处理数据采样，完成角比差校正的功能，然后直接经光缆传送到保护专用合并单元，最后保护专用合并单元提供独立的保护专用信号送至保护装置，由此实现数据不再通过现有合并单元，数据链独立，确保保护数据的封闭性、独立性和数字化。保护专用合并单元满足多个间隔的电流电压数据采集，同时实现每个间隔信号的硬件独立，易于维护；保护专用采集单元具备数据校准能力，排除了后期人为修改数据的可能；满足保护数据采集的独立性又可提高保护数据采集的准确性，确保保护装置及时正确动作，并做到保护与电能采集分离，方便保护部门对数字化变电站的保护系统的维护和测试。

附图说明

图1为采用现有合并单元的数字化变电站保护系统结构示意图；

图2为采用本发明的数字化变电站保护系统结构示意图；

图3为本发明实施例面板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例如图1、图2和图3所示，本实施例提供一种数字化变电站保护专用合并单元，提供独立的保护专用信号给保护装置，包括三组信号输入插件、开关输入插件和保护处理器插件，及电源插件和备用插件，每组保护处理器插件设置有光纤以太网接口和电气以太网RJ45接口，备用插件根据需要扩容选用。

每组信号输入插件NO2、NO5和NO8分别接入一个间隔的电流电压信号输入，每组信号输入插件设置有9个通道；每组开关输入插件NO3、NO6和NO9接收开关位置输入接点，满足变电站运行方式改变的输入；每组保护处理器插件NO4、NO7和NO10分别接收信号输入插件的输出的独立保护专用信号，对保护专用信号进行独立重新同步，数据打包，变成IEC61850标准格式信号，通过RJ45接口转发到保护装置。