基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器。該裝置利用縱聯(lián)保護備用通道作為通訊手段，時間同步靠實測通訊通道實際延時，并采用精確補償，只依靠兩側保護試驗儀各自本身時鐘，不要求兩側保護試驗儀時鐘保持一致，不依賴絕對時間或外部時鐘。從根本上解決了線路縱聯(lián)保護對調時兩側難以同步的技術問題?？梢栽诰€路投運前實現(xiàn)保護對調各個實驗項目全部完成，充分實驗驗證線路兩側保護裝置的同步性能，保證線路可靠安全投運，縮短線路保護對調時間，節(jié)約線路啟動時間。使得線路及早投入運行，及早產生經濟效益?？梢詮V泛應用于高壓輸電線路的縱聯(lián)保護中。
【專利說明】基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制的裝置，特別涉及高壓線路縱聯(lián)保護對調時使用的一種基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制的裝置。

【背景技術】
[0002]高壓輸電線路縱聯(lián)保護(縱聯(lián)差動、距離、零序等)在投入運行前，兩側保護裝置必須連接實際的通訊通道進行對調。本側保護裝置、對側保護裝置、通訊通道經過對調驗證三者配合合適，保護裝置經過對調驗證動作邏輯正確，縱聯(lián)保護方能正式投入運行。當線路實際故障時，線路兩側的保護裝置是同時(同步)測量到故障的，但在對調試驗時，兩側的保護試驗儀如何模擬故障同時發(fā)生(同步)，一直是困擾縱聯(lián)保護對調的技術難題。
[0003]目前有兩種解決方案。方案1:本側和對側分別單獨模擬故障進行部分項目對調，兩側同步問題暫不調試。等到啟動試驗時，運行部門根據(jù)線路的具體電氣位置改變系統(tǒng)運行方式，并設置相應的后備保護，利用一次設備啟動帶電時核相及相量檢查來間接驗證兩側保護裝置的同步。這種方案需要系統(tǒng)倒換運行方式配合，增加了高壓一次設備的操作安全隱患；并且本線路需要系統(tǒng)相鄰設備的保護作為本線路后備保護；如果兩側保護裝置同步有問題，需要停下線路的啟動來查找處理，耗時費力。方案2:本側和對側保護裝置都分別接入GPS天線接收GPS信號，兩側裝置分別和GPS時間保持一致。本側和對側繼電保護實驗儀之間沒有直接的電氣信號聯(lián)系。兩側試驗人員在每個實驗項目前相互協(xié)調溝通好，分別設置相同的模擬故障類型及相互關聯(lián)的試驗參數(shù)，到達預定時間后兩側裝置同時輸出故障量。這種方式需要架設GPS天線，依賴GPS信號，對于處于廠房內的試驗儀并不方便，也易受極端天氣等因素影響，經常因為收不到GPS信號放棄同步試驗項目；而且每個項目都是兩側試驗人員按照方案確定一試驗參數(shù)設置統(tǒng)一性確定一設置試驗參數(shù)一試驗時間約定一開始試驗這種方式進行。對于多狀態(tài)的轉換性故障，因為是兩側分別設置，模擬起來比較麻煩，效率低下，實驗經常進行的不順利。最后被迫轉為采取方案I方式。
[0004]基于以上描述，現(xiàn)有技術存在的問題是兩側保護裝置的精確同步難以實現(xiàn)。
實用新型內容
[0005](一 )要解決的技術問題
[0006]本實用新型要解決的技術問題就是如何提供一種同步控制器，使得兩側保護裝置可以在操作方便的前提下實現(xiàn)精確同步。
[0007]( 二 )技術方案
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器，其特征在于，包括箱體、電源插件、控制插件、CPU插件、人機插件、通訊插件；
[0009]其中箱體由下板、上板、背板及左、右板等部件組成；下板內側有起固定插件作用的第一軌道、第二軌道、第三軌道、第四軌道、第五軌道；上板內側有起固定插件作用的第六軌道、第七軌道、第八軌道、第九軌道、第十軌道；背板內有插件相互連接的電路，背板內側有連接插件電路的第一插槽、第二插槽、第三插槽、第四插槽、第五插槽；
[0010]電源插件通過下、上側卡槽分別和箱體內的第一軌道、第六軌道固定，電源插件背板外側插頭和箱體內的第一插槽連接；
[0011]控制插件通過下、上側卡槽分別和箱體內的第二軌道、第七軌道固定，控制插件背板外側插頭和箱體內的第二插槽連接；
[0012]CPU插件通過下、上側卡槽分別和箱體內的第三軌道、第八軌道固定，CPU插件背板外側插頭和箱體內的第三插槽連接，通過箱體的后背板內的電路分別和控制插件、CPU插件、人機插件、通訊插件連接；
[0013]人機插件通過下、上側卡槽分別和箱體內的第四軌道、第九軌道固定，人機插件背板外側插頭和箱體內的第四插槽連接；
[0014]通訊插件通過下、上側卡槽分別和箱體內的第五軌道、第十軌道固定，通訊插件背板外側插頭和箱體內的第五插槽連接。
[0015]優(yōu)選地，所述電源插件將輸入的220V交流電源轉變?yōu)榈蛪褐绷骱蠼o其他各個插件提供直流工作電源。
[0016]優(yōu)選地，所述控制插件接收CPU插件的信號后，轉換成試驗指令，并通過標準KEY接口和保護試驗儀相連。
[0017]優(yōu)選地，所述人機插件設置并顯示同步控制器的“主”/ “從”工作方式，“本側地址”、“對側地址”、“補償時間”。
[0018]優(yōu)選地，所述通訊插件有收發(fā)ST光口，連接縱聯(lián)保護備用通道，并通過縱聯(lián)保護備用通道和對側同步控制器通訊。
[0019]優(yōu)選地，所述CPU插件讀取人機插件內的設置參數(shù)，根據(jù)參數(shù)選擇工作方式；
[0020]所述CPU插件把帶時標的的信號通過通訊插件向對側發(fā)送出，并通過通訊插件接受對側的信號；
[0021]所述CPU插件啟動保護試驗儀的命令通過控制插件發(fā)出。
[0022](三)有益效果
[0023]本實用新型公開了一種基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器。該裝置利用縱聯(lián)保護備用通道作為通訊手段，時間同步靠實測通訊通道實際延時，并采用精確補償，只依靠兩側保護試驗儀各自本身時鐘，不要求兩側試驗儀時鐘保持一致，不依賴絕對時間或外部時鐘。從根本上解決了線路縱聯(lián)保護對時兩側難以同步的技術問題。可以在線路投運前實現(xiàn)保護對調各個實驗項目全部完成，充分實驗驗證線路兩側保護裝置的同步性能，保證線路可靠安全投運，縮短線路保護對調時間，節(jié)約線路啟動時間。使得線路及早投入運行，及早產生經濟效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1:本實用新型提供的基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器的結構連接示意圖；
[0026]圖2:本實用新型的提供的基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器的箱體的結構示意圖；
[0027]圖中:1、箱體；2、電源插件；3、控制插件；4、CPU插件；5、人機插件；6、通訊插件；
7、下板；8、上板；9、背板；10、第一軌道；11、第二軌道；12、第三軌道；13、第四軌道；14、第五軌道；15、第六軌道；16、第七軌道；17、第八軌道；18、第九軌道；19、第十軌道；20、第一插槽；21、第二插槽；22、第三插槽；23、第四插槽；24、第五插槽。

【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本實用新型的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。
[0029]如圖1所示，本實施例的基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器，包括箱體1、電源插件2、控制插件3、CPU插件4、人機插件5、通訊插件6。
[0030]箱體I由下板7、上板8、背板9及左、右板等部件組成。下板7內側有起固定插件作用的第一軌道10、第二軌道11、第三軌道12、第四軌道13、第五軌道14 ;上板8內側有起固定插件作用的第六軌道15、第七軌道16、第八軌道17、第九軌道18、第十軌道19 ;背板9內有插件相互連接的電路，背板9內側有連接插件電路的第一插槽20、第二插槽21、第三插槽22、第四插槽23、第五插槽24。
[0031]電源插件2通過下、上側卡槽分別和箱體I內的第一軌道10、第六軌道15固定，電源插件2背板外側插頭和箱體I內的第一插槽20連接?？刂撇寮?通過下、上側卡槽分別和箱體I內的第二軌道11、第七軌道16固定，控制插件3背板外側插頭和箱體I內的第二插槽21連接。CPU插件4通過下、上側卡槽分別和箱體I內的第三軌道12、第八軌道17固定，CPU插件4背板外側插頭和箱體I內的第三插槽22連接。人機插件5通過下、上側卡槽分別和箱體I內的第四軌道13、第九軌道18固定，人機插件5背板外側插頭和箱體I內的第四插槽23連接。通訊插件6通過下、上側卡槽分別和箱體I內的第五軌道14、第十軌道19固定，通訊插件6背板外側插頭和箱體I內的第五插槽24連接。
[0032]電源插件2可以把輸入的220V交流電源轉變?yōu)榈蛪褐绷?，通過箱體I的后背板內的電路給其他各個插件提供直流工作電源。
[0033]控制插件3通過箱體I的后背板內的電路和CPU插件4連接，控制插件3可以接收CPU插件4的信號后并轉換成試驗指令通過標準KEY接口和保護試驗儀相連。
[0034]人機插件5通過箱體I的后背板內的電路和CPU插件4連接，可以設置并顯示同步控制器“主”/ “從”工作方式，“本側地址”、“對側地址”、“補償時間”等參數(shù)。線路對調時，線路兩側各設一臺基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器，分別控制本側的保護試驗儀?；谝苿油ㄓ嵉淖晕已a償式縱聯(lián)保護對調同步器工作時本側設為“主”工作方式，則對側設為“從”工作方式，或者本側設為“從”工作方式，對側設為“主”工作方式。
[0035]通訊插件6通過箱體I的后背板內的電路和CPU插件4連接，通訊插件6有收發(fā)ST光口，可以連接縱聯(lián)保護備用通道，并可以通過縱聯(lián)保護備用通道和對側同步控制器通τΗ ο
[0036]CPU插件4通過箱體I的后背板內的電路分別和控制插件3、CPU插件4、人機插件5、通訊插件6連接。CPU插件4可以讀取人機插件5內的設置參數(shù)，根據(jù)參數(shù)選擇工作方式。CPU插件4可以把帶時標的的信號通過通訊插件6向對側發(fā)送出，并通過通訊插件6接受對側的信號。CPU插件4啟動保護試驗儀的命令通過控制插件3發(fā)出。時間同步主要在CPU插件4中實現(xiàn)。
[0037]CPU插件4分為三個過程實現(xiàn)對調時間同步。
[0038]第一步，通訊通道延時時間的實測，“主”方式側基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器先發(fā)出一個信號，以“主”方式側基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器時鐘計時的發(fā)出時刻為Tbf、接收時刻為Tbs，“從”方式側基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器收到這個信號，以“從”方式側基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器時鐘計時的發(fā)出時刻為Tdf、接收時刻為Tds，則通道延時
(T -Th!)-{Th-T11)
'Td=1
[0039]“主”方式側基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器提前Td時間向“從”方式側基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器發(fā)試驗指令，試驗指令啟動該側保護試驗儀試驗。Td時間后再向“主”方式側基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器發(fā)試驗指令，試驗指令啟動該側保護試驗儀試驗。就可以保證兩側基本同時開始試驗。
[0040]第二步，補償時間，在上述開始實驗時兩側保護試驗儀都給保護裝置輸入工頻正玄波電流信號，在本側保護裝置讀取本側電流和對側電流相位差S。，則對側電流相位滯


δ°
后本側電流相位時，補償時間為τ對側電流相位超前本側電流相位時，補償時間

Th= 18 ms;
為τ ￥
Tb=- lb ITis0
[0041]第三步，精確同步，通過人機界面輸入補償時間，“主”方式側基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器提前Td+Tb時間向“從”方式側基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器發(fā)試驗指令，Td+Tb時間后再向“主”方式側基于移動通訊的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器發(fā)試驗指令，兩側試驗儀收到試驗指令后給本側保護裝置輸入正玄波，在本側保護裝置讀取本側電流和對側電流相位差，如果相位不為0，按第二步的補償方法繼續(xù)補償，相位為0，則說明兩側精確同步了。就可以開始對調了。
[0042]以上實施方式僅用于說明本實用新型，而非對本實用新型的限制。盡管參照實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本實用新型的技術方案進行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器，其特征在于，包括箱體(I)、電源插件(2)、控制插件(3)、CPU插件(4)、人機插件(5)、通訊插件(6)； 其中箱體⑴包括下板⑵、上板(8)、背板(9)及左、右板；下板(7)內側有起固定插件作用的第一軌道(10)、第二軌道(11)、第三軌道(12)、第四軌道(13)、第五軌道(14);上板(8)內側有起固定插件作用的第六軌道(15)、第七軌道(16)、第八軌道(17)、第九軌道(18)、第十軌道(19);背板(9)內有插件相互連接的電路，背板(9)內側有連接插件電路的第一插槽(20)、第二插槽(21)、第三插槽(22)、第四插槽(23)、第五插槽(24)； 電源插件(2)通過下、上側卡槽分別和箱體(I)內的第一軌道(10)、第六軌道(15)固定，電源插件(2)背板外側插頭和箱體(I)內的第一插槽(20)連接； 控制插件(3)通過下、上側卡槽分別和箱體(I)內的軌道(11)、第七軌道(16)固定，控制插件(3)背板外側插頭和箱體(I)內的第二插槽(21)連接； (PU插件(4)通過下、上側卡槽分別和箱體(I)內的第三軌道(12)、第八軌道(17)固定，CPU插件(4)背板外側插頭和箱體⑴內的第三插槽(22)連接，通過箱體(I)的后背板內的電路分別和控制插件(3)、CPU插件(4)、人機插件(5)、通訊插件(6)連接； 人機插件(5)通過下、上側卡槽分別和箱體(I)內的第四軌道(13)、第九軌道(18)固定，人機插件(5)背板外側插頭和箱體(I)內的第四插槽(23)連接； 通訊插件(6)通過下、上側卡槽分別和箱體(I)內的第五軌道(14)、第十軌道(19)固定，通訊插件(6)背板外側插頭和箱體(I)內的第五插槽(24)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器，其特征在于，所述電源插件(2)將輸入的220V交流電源轉變?yōu)榈蛪褐绷骱蠼o其他各個插件提供直流工作電源。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器，其特征在于，所述控制插件(3)接收CPU插件(4)的信號后，轉換成試驗指令，并通過標準KEY接口和保護試驗儀相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器，其特征在于，所述人機插件(5)設置并顯示同步控制器的“主”/ “從”工作方式，“本側地址”、“對側地址”、“補償時間”。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器，其特征在于，所述通訊插件(6)有收發(fā)ST光口，連接縱聯(lián)保護備用通道，并通過縱聯(lián)保護備用通道和對側同步控制器通訊。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于備用通道的自我補償式縱聯(lián)保護對調同步控制器，其特征在于，所述CPU插件(4)讀取人機插件(5)內的設置參數(shù)，根據(jù)參數(shù)選擇工作方式； 所述CPU插件(4)把帶時標的的信號通過通訊插件￠)向對側發(fā)送出，并通過通訊插件(6)接受對側的信號； 所述CPU插件(4)啟動保護試驗儀的命令通過控制插件(3)發(fā)出。
【文檔編號】G04G7/00GK204008960SQ201420328981
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權日:2014年6月19日
【發(fā)明者】汪文全, 白瑞, 李 瑞, 張悅, 張群英, 馬振國, 宋述勇, 郝偉, 王婷, 郭春蘭, 張曉民 申請人:國網山西省電力公司電力科學研究院