[发明专利]一种柔性直流配电网络线路差动保护系统及差动保护实现方法

摘要

一种柔性直流配电网络的线路电流差动保护系统及差动保护实现方法，由基于FPGA的保护装置向数据采集器发送采样脉冲，为实现同步采样和数据窗同步，线路双端保护装置分别设置为参考端和跟随端，跟随端首先发送包括采样编号及该采样相对应时间的同步请求命令，参考端在收到跟随端发来的命令后返回包括参考端的采样编号及该采样相对应的时间等信息。跟随端收到参考端的相应数据报文后，计算出通信传输延时和两侧采样时刻偏差，通过补偿通信传输延时和二次插值采样同步方法，实现跟随端与参考端的同步采样。通过计算直流线路双端的差动电流，判断是否满足差动电流保护判据，实现直流线路的差动保护，可靠保证区内故障正确动作，区外故障正确不动作。

主权项

1.一种柔性直流配电网络线路差动保护实现方法，其特征在于，所述实现方法包括以下步骤：步骤1：直流线路两侧分别配备数据采集装置和保护装置，直流线路两侧所配备的数据采集装置以及保护装置结构相同，数据采集装置用于采集直流线路本侧数据并上传给保护装置，直流线路两侧保护装置间采用FT3光纤数据通信方式传输两侧数据；步骤2：实现直流线路两侧数据的同步采集；步骤2.1，若柔性直流配电网为双端系统，预先将直流线路两侧保护装置中的一侧设置成参考端，另一侧设置为跟随端；若柔性直流配电网直流母线内包括多条直流线路，设定该直流母线端为参考端，待差动保护的直流线路的另一端为跟随端；若直流线路处于两直流母线之间，则预先设定将一侧直流母线设置成参考端，另一侧直流母线设置为跟随端；步骤2.2，跟随端保护装置首先向参考端保护装置发一帧同步请求命令，其中包括跟随端采样数据的编号及该端数据采样所对应的时刻；参考端保护装置在收到跟随端保护装置发来的同步请求命令后返回一帧数据，其中包参考端的采样数据编号及该端数据采样所对应的时刻；步骤2.3，跟随端保护装置自发出同步请求命令时刻起至收到返回数据为止，所用的时间减去参考端的固有处理时间Tp，即为直流线路两端通信传输延时的两倍即2Td；跟随端保护装置收到参考端保护装置返回的数据报文后，对比同一采样数据编号下参考端和跟随端的采样时刻是否一致，若不一致则该时间偏差即为直流线路两侧采样时刻偏差ΔTs；步骤2.4，跟随端保护装置首先通过当前采样时刻减去通信传输延时Td的方法补偿通信的传输延时；然后针对两端采样时刻偏差ΔTs，通过二次插值的方法对采样数据进行插值，插值取跟随端与参考端采样时刻的中间值，经过多次迭代后当偏差值达到事先确定的允许范围内时，即认为已实现跟随端与参考端的采样同步；步骤3：直流线路两端保护装置根据直流线路两端的同步采集数据进行差动保护的逻辑判别，当满足差动电流保护判据条件时，则通过光纤将保护的出口命令传递给本端的直流断路器，实现直流线路的差动保护。