[发明专利]一种基于纵联差动保护通讯链路的故障监视系统及方法

说明书

一种基于纵联差动保护通讯链路装置的故障监视系统及方法，系统包括：信号转换及监视模块、CPU和上位机；信号转换及监视模块将通讯链路的异常告警信息和报文信息上送给CPU，上位机读取CPU存储的异常告警信息和报文信息，通过分析异常告警信息和报文信息快速定位故障点；信号转换及监视模块采用FPGA+CPU，光口收发端经光缆与保护装置连接，电口收发端经电缆与SDH系统连接。前期调试时，直观显示及异常记录能够方便现场快速操作；后期链路故障时，通过面板指示灯初步判断故障点，或读取CPU记录异常日志，快速定位故障，降低了前期调试的复杂度，提高了后期故障定位的精准度，节约成本，经济效益好。

技术领域

本发明涉及电力系统故障监视技术领域，更具体地，涉及一种基于纵联差动保护通讯链路的故障监视系统及方法。

背景技术

一直以来线路纵联差动保护在电力系统控制领域被广泛应用，其重要性不言而喻。一般由于站与站之间的距离较远，且路途环境不同，绝大多数纵联差动保护系统采用复用通道的方式，使用同步数字系统(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)进行信号传送，如图1所示，传统的线路纵联差动保护系统通过SDH系统和通讯系统实现两站之间互联，线路保护装置通过光纤将信号传输到通信室，利用电力接口通讯装置实现光电转换，然后接入SDH系统，对侧系统使用同样的方法将信号接入保护装置。

纵联差动保护系统的大量应用不仅要求保护装置本身正确可靠工作，同时对这一复杂链路的通道可靠性越来越重视，并且链路通道故障及时发现、快速定位，对于恢复链路通讯来说至关重要。基于纵联差动保护通讯链路过程中涉及多个环节，由于目前并未将电力接口通讯装置信息接入故障信息系统，链路过程就像一个黑盒子，现场链路出现问题不方便问题定位。同时，在调试过程中，也不利于链路调试。

现有技术中，针对链路通道故障必须专人到现场，通过对光缆、电缆以及接口一级一级排查，并且还得使用专用的误码仪对通道进行丢帧检测，耗费大量人力物力，以及耗费大量时间，导致纵联差动保护系统通道故障常规诊断方法处理效率极低。中国发明专利申请(CN110768716A)公开了“一种光纤专用通道在线监测装置及其监测方法”，广泛应用于110kV及以上的线路纵联差动保护专用光纤通道信号监测中，其支持站内103规约、61850规约通讯以及使用485接线与带有光纤专用通道的线路保护通讯、与保护信息子站通讯，装置串联于光纤专用通道中，在实现无损转发光纤信号的同时，对光纤信号进行采集和逻辑判断，从而定位故障区域；该装置需要采用CPU，并对其中的通讯板进行改进，设置更多的通讯接口，更重要的是，该专利技术仅针对纵联差动保护专用光纤通道进行在线监测，无法覆盖全部通讯链路。中国发明专利申请(CN105846891A)公开了“一种短距离光纤网络故障监测方法”，基于频域分析的后向反射测量技术对短距离光纤网络故障进行检测，该专利技术受到测量技术的限制，不适合长距离通讯通道的故障检测。中国实用新型专利(CN206135922U)公开了“一种光纤通道监测系统”，在光纤通道的一端安装监测装置，通过将监测装置发出的监测波和光纤通信装置发出的工作波进行合波，使得合波后的传输波在传输光纤中传输至光纤通道的另一端，在另一端从传输波中分解出监测波和工作波，使监测波最终传输至目标监测装置，从而实现对光纤通道故障的在线监测；该技术需要发射不同波长的监测波定位故障。

针对纵联差动保护系统通道故障定位这一难题，迫切需要一种新的技术手段，方便问题有效、快速的定位，可以有效解决传统通道故障定位的弊端，有效的解决通讯链路故障问题，快速恢复链路通道。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于纵联差动保护通讯链路装置的故障监视系统及方法，针对现有技术中存在的各种问题，需要改进现有的电力接口通讯装置，增加监视功能，让现有的“黑盒”过程变成“白盒”，不仅方便现场链路调试，更大大提升差动保护链路问题定位的进度和精度。同时，改进方法不会影响现场运行装置，可以完全兼容现有装置。

本发明采用如下的技术方案。