本發(fā)明屬于繼電保護(hù)，涉及一種數(shù)字式繼電保護(hù)配電終端裝置及其運(yùn)行方法。

背景技術(shù)：

1、繼電保護(hù)是維護(hù)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線，需要快速、可靠地切除危害電網(wǎng)安全的系統(tǒng)故障，目前配電網(wǎng)中所用的配電終端中也廣泛配置了繼電保護(hù)功能。

2、隨著技術(shù)的發(fā)展，配電系統(tǒng)的一次設(shè)備，包括開關(guān)斷路器、電壓互感器、電流互感器等，呈現(xiàn)出深度融合的發(fā)展趨勢，即電壓互感器和電流互感器都融合在開關(guān)斷路器的極柱內(nèi)，而不是外掛在開關(guān)斷路器外部。這種情況下電壓互感器和電流互感器的輸出功率就會(huì)降低，因此轉(zhuǎn)換為小信號(hào)輸出。一般情況下，原來的外掛式互感器二次側(cè)輸出電壓的額定值是100v，電流互感器的二次側(cè)輸出電流的額定值是1a；而采用小信號(hào)輸出后，電壓互感器二次側(cè)輸出額定電壓對應(yīng)的額定值轉(zhuǎn)換為3.25v，而電流互感器的二次側(cè)輸出也對應(yīng)的轉(zhuǎn)換為小電壓信號(hào)，對應(yīng)的額定值為1v。由于互感器二次側(cè)輸出的信號(hào)幅度相對于外掛式的小了很多，而且還要經(jīng)過一根6～15米長的電纜才能傳輸?shù)嚼^電保護(hù)配電終端，如果受到空間電磁場的干擾，測量值就會(huì)發(fā)生相對較大的變化，這會(huì)增加繼電保護(hù)誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。

3、針對這種互感器小信號(hào)直接傳輸容易受干擾的情況，有的廠家使用了數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)姆桨福词褂冒惭b在開關(guān)斷路器上的采集裝置將互感器小信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，通過報(bào)文將采樣值傳輸給繼電保護(hù)配電終端，于是就成為了數(shù)字式繼電保護(hù)配電終端。由于報(bào)文中設(shè)置了校驗(yàn)碼，如果報(bào)文傳輸過程中受到干擾而導(dǎo)致報(bào)文出錯(cuò)，就可以根據(jù)校驗(yàn)碼判別出受干擾而出錯(cuò)，從而不再使用錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，以防止繼電保護(hù)配電終端因傳輸環(huán)節(jié)受干擾導(dǎo)致誤動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。

4、數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)姆桨冈谧冸娬局幸呀?jīng)有應(yīng)用，就地采樣單元采集電壓、電流等信號(hào)后，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過光纖通道采用標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)議報(bào)文發(fā)送給繼電保護(hù)裝置，如圖1所示，圖1中，cb為開關(guān)，mu為就地采樣單元，mu安裝于cb上，rly為繼電保護(hù)裝置，fb為就地采樣單元和繼電保護(hù)裝置之間的傳輸光纖。該設(shè)備相較于傳統(tǒng)的信號(hào)傳輸方式，光纖中采用光信號(hào)傳輸信息，光信號(hào)不會(huì)受空間電磁場的干擾，所以傳輸報(bào)文時(shí)穩(wěn)定性好。但是，繼電保護(hù)配電終端用于配電網(wǎng)，存在很多戶外長期運(yùn)行的情況，如果采用光纜傳輸，對應(yīng)的光組件在戶外較容易損壞，因此，使用了數(shù)字信號(hào)傳輸方案的廠家認(rèn)為，將光纜替換為電纜，即使用電纜通過電信號(hào)傳輸報(bào)文更適合，不容易損壞，壽命更長，因此，以電纜替代光纜。如圖2所示，圖2中，cb為開關(guān)，mu為就地采樣單元，mu安裝于cb上，ftu為繼電保護(hù)配電終端裝置，mu和ftu之間通過兩根電纜rx、tx連接和通信，其中rx是ftu的接收信號(hào)所用電纜，tx是ftu的發(fā)送信號(hào)所用電纜。使用電纜傳輸數(shù)字信號(hào)雖然可以提高使用壽命，但是電纜傳輸報(bào)文時(shí)使用的是電信號(hào)，電信號(hào)容易受空間電磁場干擾，不如光信號(hào)穩(wěn)定，當(dāng)傳輸?shù)膱?bào)文受到干擾時(shí)，可能會(huì)造成傳輸?shù)膱?bào)文出錯(cuò)，這時(shí)雖然可以通過校驗(yàn)碼來校驗(yàn)傳輸?shù)膱?bào)文出錯(cuò)而不使用出錯(cuò)的報(bào)文，但是出錯(cuò)的報(bào)文也可能正是配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)發(fā)過來的報(bào)文，特別是配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，正是因電磁暫態(tài)過程導(dǎo)致產(chǎn)生電磁場影響最嚴(yán)重的時(shí)候，這時(shí)候如果丟棄受干擾而出錯(cuò)的報(bào)文，就容易導(dǎo)致繼電保護(hù)配電終端因報(bào)文出錯(cuò)而收不到故障量，從而不能進(jìn)行故障判別去動(dòng)作切除故障，導(dǎo)致繼電保護(hù)拒動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種數(shù)字式繼電保護(hù)終端裝置及其運(yùn)行方法，避免使用電纜傳輸數(shù)字信號(hào)時(shí)受干擾容易導(dǎo)致繼電保護(hù)配電終端拒動(dòng)。

2、本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、本發(fā)明第一方面提出一種繼電保護(hù)配電終端裝置，包括外殼、cpu板、第一終端通信通道、第二終端通信通道以及采集單元，采集單元安裝于開關(guān)斷路器上，其特征在于：

4、所述cpu板置于外殼內(nèi)部，并分別通過第一終端通信通道和第二終端通信通道與安裝于開關(guān)斷路器上的采集單元連接，以獨(dú)立獲取采集單元采集的開關(guān)斷路器報(bào)文，所述報(bào)文在第一終端通信通道和第二終端通信通道中采用數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)、冗余傳輸技術(shù)，以雙規(guī)約同時(shí)傳輸；

5、所述cpu板運(yùn)行繼電保護(hù)程序，對第一終端通信通道和第二終端通信通道采用數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)、冗余傳輸技術(shù)傳輸?shù)膱?bào)文進(jìn)行校驗(yàn)、重組和配電線路故障識(shí)別，并在配電線路故障時(shí)控制跳閘。

6、優(yōu)選地，所述采集單元的數(shù)量為一個(gè)，并設(shè)有第一采集端通信通道和第二采集端通信通道，第一采集端通信通道和第二采集端通信通道分別與第一終端通信通道、第二終端通信通道連接，以各自獨(dú)立傳輸報(bào)文。

7、優(yōu)選地，所述采集單元的數(shù)量為兩個(gè)，為第一采集單元和第二采集單元，且第一采集單元上設(shè)有第一采集單元通信通道，第二采集單元上設(shè)有第二采集單元通信通道，第一采集單元通信通道和第二采集單元通信通道分別與第一終端通信通道、第二終端通信通道通信連接，以各自獨(dú)立傳輸報(bào)文。

8、優(yōu)選地，所述第一采集單元和第二采集單元安裝于開關(guān)斷路器上的不同位置。

9、優(yōu)選地，所述雙規(guī)約同時(shí)傳輸是指報(bào)文以不同的協(xié)議在第一終端通信通道和第二終端通信通道中同時(shí)傳輸。

10、優(yōu)選地，數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)傳輸技術(shù)是指第一終端通信通道和第二終端通信通道將報(bào)文劃分為數(shù)據(jù)塊后并且交錯(cuò)順序傳輸。

11、優(yōu)選地，數(shù)據(jù)塊冗余傳輸技術(shù)是指：第一終端通信通道和/或第二終端通信通道將報(bào)文劃分為數(shù)據(jù)塊傳輸，并且每個(gè)數(shù)據(jù)塊在每幀報(bào)文中傳輸至少2次。

12、優(yōu)選地，所述第一終端通信通道和第二終端通信通道能夠同時(shí)采用數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)、冗余傳輸技術(shù)，具體為：

13、第一終端通信通道和第二終端通信通道將報(bào)文劃分為數(shù)據(jù)塊傳輸，并且每個(gè)數(shù)據(jù)塊在每幀報(bào)文中傳輸至少2次，并且交錯(cuò)順序傳輸。

14、優(yōu)選地，所述繼電保護(hù)程序?qū)Φ谝唤K端通信通道和第二終端通信通道采用數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)、冗余傳輸技術(shù)傳輸?shù)膱?bào)文進(jìn)行校驗(yàn)，若其中一路報(bào)文校驗(yàn)出錯(cuò)，而另一路報(bào)文校驗(yàn)正常，則解析校驗(yàn)正常的報(bào)文進(jìn)行配電線路故障識(shí)別；

15、若兩路報(bào)文校驗(yàn)均正常，則解析其中任一報(bào)文進(jìn)行配電線路故障識(shí)別；

16、若兩路報(bào)文校驗(yàn)均出錯(cuò)，則對兩路報(bào)文中校驗(yàn)正常的部分進(jìn)行重組，若能重組獲得正確的完整報(bào)文則采用重組后的報(bào)文進(jìn)行配電線路故障判別；若兩路報(bào)文校驗(yàn)均出錯(cuò)且不能重組獲得正確的完整報(bào)文，則閉鎖保護(hù)并發(fā)出核查提示信息。

17、優(yōu)選地，所述繼電保護(hù)程序在配電線路故障時(shí)控制跳閘的方式為：直接驅(qū)動(dòng)本裝置所配置的跳閘繼電器出口跳閘；或，將跳閘信號(hào)用通信報(bào)文分別通過第一終端通信通道和第二終端通信通道傳輸至開關(guān)斷路器上的采集單元，采集單元校驗(yàn)并解析報(bào)文后驅(qū)動(dòng)其內(nèi)置的繼電器跳閘。

18、本發(fā)明第二方面提出一種根據(jù)所述繼電保護(hù)配電終端裝置的運(yùn)行方法，包括：

19、cpu板分別通過第一終端通信通道和第二終端通信通道獲取開關(guān)斷路器上采集單元采集的開關(guān)斷路器報(bào)文并采用數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)、冗余傳輸技術(shù)，以雙規(guī)約同時(shí)傳輸報(bào)文；

20、cpu板運(yùn)行繼電保護(hù)程序，對通過第一終端通信通道和第二終端通信通道采用數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)、冗余傳輸技術(shù)傳輸?shù)膱?bào)文進(jìn)行校驗(yàn)、重組和配電線路故障識(shí)別，并在配電線路故障時(shí)控制跳閘。

21、本發(fā)明的有益效果在于，與現(xiàn)有技術(shù)相比：

22、本發(fā)明采用雙通信通道傳輸報(bào)文，當(dāng)繼電保護(hù)配電終端裝置的一路通信通道受到干擾而導(dǎo)致報(bào)文校驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)，還可以使用另一路未受干擾的傳輸電纜獲得正確的報(bào)文用于繼電保護(hù)程序計(jì)算，能夠提高獲得正確報(bào)文的概率；并通過雙通信通道采用不同的規(guī)約、采用報(bào)文內(nèi)容交錯(cuò)順序傳輸、增加傳輸數(shù)據(jù)塊的冗余度、以及交錯(cuò)順序與冗余傳輸結(jié)合的方式，進(jìn)一步提高使用電纜傳輸報(bào)文的可靠性，減少繼電保護(hù)配電終端因配電線路故障時(shí)不能收到正確報(bào)文而導(dǎo)致誤動(dòng)情況的發(fā)生，從而提高數(shù)字式繼電保護(hù)配電終端的抗干擾性和可靠性。