本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域，特別的涉及一種3/2接線(xiàn)的集中式保護(hù)測(cè)控裝置。

背景技術(shù)：

目前，包括500kV智能變電站在內(nèi)的變電站二次系統(tǒng)主要采用分層分布式設(shè)計(jì)理念，裝置采用面向單間隔設(shè)計(jì)。這種模式具有裝置故障影響面小，便于改擴(kuò)建和運(yùn)行維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但也存在如下不足：

1)二次設(shè)備數(shù)量多、集成度低

智能變電站間隔層和過(guò)程層設(shè)備均按間隔獨(dú)立配置，一個(gè)間隔設(shè)備包括保護(hù)、測(cè)控、合并單元、智能終端等獨(dú)立裝置，一座500kV變電站可達(dá)200臺(tái)二次裝置，無(wú)人值班運(yùn)營(yíng)模式，需要更多的監(jiān)測(cè)設(shè)備，二次設(shè)備數(shù)量多、集成度低。

2)二次系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜、運(yùn)維工作量大

智能變電站保護(hù)控制功能由多臺(tái)裝置通過(guò)“直采直跳”、“網(wǎng)采網(wǎng)跳”等方式實(shí)現(xiàn)，裝置之間光纖連接，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)多，現(xiàn)場(chǎng)光纖熔接、布線(xiàn)等工作量大，運(yùn)維問(wèn)題越來(lái)越突出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種3/2接線(xiàn)的集中式保護(hù)測(cè)控裝置，能夠有效解決當(dāng)前智能變電站中二次設(shè)備分散獨(dú)立配置、設(shè)備數(shù)量多、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜的問(wèn)題。

一種3/2接線(xiàn)的集中式保護(hù)測(cè)控裝置，包括由三個(gè)CPU插件構(gòu)建的保護(hù)測(cè)控裝置框架，所述三個(gè)CPU插件分別為過(guò)程層接口CPU插件、保護(hù)CPU插件和站控層通信CPU插件；

其中，過(guò)程層接口CPU插件與智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程層通信連接，接收由過(guò)程層發(fā)送的SV信號(hào)；保護(hù)CPU插件與過(guò)程層接口CPU插件通信連接，接收由過(guò)程層接口CPU插件發(fā)送的抽樣后的SV信號(hào)，同時(shí)完成與過(guò)程層接口CPU插件之間的變電站通用事件報(bào)文(GOOSE)信號(hào)的接收和發(fā)送；站控層通信CPU插件同時(shí)與保護(hù)CPU插件和站控層網(wǎng)絡(luò)通信。

進(jìn)一步的，過(guò)程層接口CPU插件采用光纖與過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)通信。

進(jìn)一步的，站控層通信CPU插件采用電以太網(wǎng)與站控層網(wǎng)絡(luò)通信。

進(jìn)一步的，站控層通信CPU插件與站控層網(wǎng)絡(luò)之間冗余通信。

進(jìn)一步的，站控層通信CPU插件連接有人機(jī)交互界面連接，所述人機(jī)交互界面包括按鍵和顯示器。

本實(shí)用新型提供了一種3/2接線(xiàn)的集中式保護(hù)測(cè)控裝置，該裝置降低了智能變電站全站裝置的數(shù)量，在裝置可靠性不變的情況下提高了系統(tǒng)的整體可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型提供裝置整體示意圖；

圖2是本實(shí)用新型集中式保護(hù)數(shù)據(jù)流示意圖；

圖3是本實(shí)用新型集中式保護(hù)硬件架構(gòu)圖；

圖4是線(xiàn)線(xiàn)串集成裝置工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種3/2接線(xiàn)的集中式保護(hù)測(cè)控裝置，包括三個(gè)CPU插件，分別為過(guò)程層接口CPU插件、保護(hù)CPU插件和站控層通信CPU插件，解決了目前智能變電站裝置數(shù)量多，運(yùn)行維護(hù)困難的問(wèn)題。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

一種3/2接線(xiàn)的集中式保護(hù)測(cè)控裝置，其核心思想為將多個(gè)間隔斷路器、刀閘、CT、PT 作為整體，將所有信息統(tǒng)一接入集成裝置，并基于此部分信息實(shí)現(xiàn)保護(hù)測(cè)控等基本功能；集中式保護(hù)測(cè)控裝置具體涵蓋的保護(hù)范圍如圖1所示，包括斷路器保護(hù)、斷路器測(cè)控、線(xiàn)路測(cè)控、線(xiàn)路保護(hù)及主變后備保護(hù)等；對(duì)于需要多側(cè)信息的主變差動(dòng)主保護(hù)由其他裝置實(shí)現(xiàn)。

該裝置依賴(lài)智能變電站的通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)所需數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。其中電流電壓采樣數(shù)據(jù)由合并單元通過(guò)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給集成裝置、智能終端通過(guò)過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)將開(kāi)關(guān)量信號(hào)發(fā)送給集成裝置。集成裝置通過(guò)相關(guān)模塊處理完成后，跳閘命令通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將變電站通用事件(GOOSE)報(bào)文發(fā)給智能終端，從而實(shí)現(xiàn)跳閘。如圖2所示為本實(shí)用新型所提供裝置的數(shù)據(jù)流向示意圖。例如：線(xiàn)路1保護(hù)動(dòng)作時(shí)需要采集兩個(gè)斷路器相關(guān)的電流、電壓等采樣值信息、斷路器位置信息，上述信息由合并單元和智能終端通過(guò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到集成裝置，集成裝置的線(xiàn)路1保護(hù)模塊處理完后發(fā)送開(kāi)關(guān)跳閘命令通過(guò)交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)到斷路器相關(guān)的智能終端，然后實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的跳開(kāi)。

如圖3所示，本實(shí)用新型采用3個(gè)CPU插件構(gòu)建集中式保護(hù)測(cè)控的框架。過(guò)程層接口CPU 插件作為過(guò)程總線(xiàn)處理單元，主要提供冗余1000M光以太網(wǎng)過(guò)程總線(xiàn)接口，完成SV數(shù)據(jù)通道的接收，以及GOOSE信號(hào)的接收和發(fā)送，接收到的SV數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)抽點(diǎn)后再發(fā)給保護(hù) CPU插件；

保護(hù)CPU插件根據(jù)接收的SV數(shù)據(jù)信號(hào)，做出相應(yīng)的測(cè)控保護(hù)，所述測(cè)控保護(hù)包括斷路器保護(hù)、斷路器測(cè)控、線(xiàn)路測(cè)控、線(xiàn)路保護(hù)及主變后備保護(hù)等；不同模塊之間采用內(nèi)存映像共享技術(shù)，使得不同模塊的進(jìn)程即可以相互通信又相互獨(dú)立。此外，保護(hù)CPU插件通過(guò)站控層通信CPU插件與站控層網(wǎng)絡(luò)通信。

集中式保護(hù)測(cè)控集成多個(gè)間隔或多個(gè)模塊的功能，對(duì)裝置接入數(shù)據(jù)的流量接入、存儲(chǔ)性能、實(shí)時(shí)性、可靠性等均提出了更高的要求。對(duì)于大數(shù)據(jù)流量接入需求，集中式保護(hù)的 CPU處理速度基于千兆以太網(wǎng)，保護(hù)裝置用一個(gè)千兆網(wǎng)口與交換機(jī)連接。

如圖4所示，針對(duì)線(xiàn)線(xiàn)串，將斷路器保護(hù)、斷路器測(cè)控、線(xiàn)路保護(hù)集成設(shè)計(jì)；線(xiàn)線(xiàn)串集成裝置將原來(lái)線(xiàn)路間隔、主變間隔(線(xiàn)變串)、斷路器間隔功能集成設(shè)計(jì)為一臺(tái)裝置，將多個(gè)間隔斷路器、刀閘、CT、PT作為整體，將所有信息統(tǒng)一接入集成裝置，并基于此部分信息實(shí)現(xiàn)斷路器保護(hù)、斷路器測(cè)控、線(xiàn)路保護(hù)測(cè)控等基本功能。

同樣的，針對(duì)線(xiàn)變串，將斷路器保護(hù)、斷路器測(cè)控、線(xiàn)路保護(hù)及主變保護(hù)集成設(shè)計(jì)。

本實(shí)用新型應(yīng)用由一臺(tái)裝置集成多臺(tái)設(shè)備功能，解決了當(dāng)前二次設(shè)備分散獨(dú)立配置，設(shè)備數(shù)量多運(yùn)維復(fù)雜的問(wèn)題。