[实用新型]基于GOOSE的智能变电站小电流接地选线系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电力工程的继电保护自动化技术领域，涉及智能变电站中的3～66kV电压侧的小电流接地选线系统，以提高电力系统运行的安全可靠性。 

背景技术

我国3～66kV配电网中性点多采用不接地或经消弧线圈接地（谐振接地）两种非有效接地方式，习惯上称为小电流接地方式。小电流接地电网发生单相接地故障时，故障电流很小，故称为小电流接地故障。小电流接地故障对电力设备、通信和人身危害小，并且三相之间的线电压基本保持不变，不影响对负荷的供电，因此，允许电网在单相接地的情况下继续运行一段时间，避免供电突然中断对用户的影响。随着对供电可靠性问题的日益重视，小电流接地方式愈来愈受到电力部门的推崇。小电流接地故障尽管不影响电网的正常运行，但由此引起的过电压会危害电网绝缘，可能导致短路故障，使事故扩大，因此，需要尽快选出故障线路，以便运行人员及时采取措施加以处理。

传统的小电流接地故障选线实现方法原理如图1所示。所有线路的零序电流和母线的零序电压通过二次电缆接入选线装置，选线装置自带模拟量采集功能，并进行数据分析及计算，如果需要选线装置实现跳闸功能，还需要敷设控制电缆。这种方法需要安装单独的零序电流互感器，耗费二次电缆多、占用空间大，工程造价较高，而且大量二次电缆长距离并行排列易受电磁干扰，影响了选线的正确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于GOOSE的智能变电站小电流接地选线系统，以解决现有方法需要安装单独的零序电流互感器，耗费二次电缆多、占用空间大，工程造价较高，而且大量二次电缆长距离并行排列易受电磁干扰的问题。

为实现上述目的，本实用新型的基于GOOSE的智能变电站小电流接地选线系统包括：

间隔保护测控装置，作为系统的采集单元，用于采集母线上各元件的电压和电流并采用GOOSE报文上送信息；

小电流接地选线装置或监控系统主机，所述监控系统主机包括小电流接地选线功能模块，用于根据接收到的各个间隔的电压和电流量采用小电流接地选线功能判据进行选线；

所述间隔保护测控装置与小电流接地选线装置或监控系统主机通过站控层网络及站控层交换机通信及信息交换。 

本实用新型的基于GOOSE的智能变电站小电流接地选线系统根据智能变电站的实际需要，利用变电站内现有的间隔保护测控装置和站控层网络完成数据采集功能和数据传输功能，将采集到的电压和电流通过GOOSE上送给监控系统主机或独立的小电流接地选线装置，无需配置独立的采集装置并敷设二次电缆，不但降低了工程成本，而且避免了大量二次电缆导致的电磁干扰，非常具有实用价值，且数据传输速度快、可靠性高。

附图说明

图1是传统的小电流接地故障选线原理图；

图2是本实用新型实施例的小电流接地选线系统图。

具体实施方式

如图2所示，小电流接地选线系统由3～66kV侧按照间隔配置的间隔保护测控装置（含低压馈线、电容器和电抗器等保护测控装置）、站控层网络交换机和监控系统主机组成，该监控系统主机中设置有小电流接地选线模块。

小电流接地选线系统的小电流接地选线方法步骤如下：

（1）智能变电站中分散就地安装的各个间隔保护测控装置采集母线上所有元件的电压和电流；

（2）间隔保护测控装置利用站控层网络通道，将采集到的电压和电流采用循环上送模式或突变上送模式通过GOOSE上送给小电流接地选线模块；

（3）小电流接地选线模块根据接收各个间隔的模拟量和状态量，对于中性点不接地系统采用群体比幅比相原理，对于中性点经消弧线圈接地系统采用暂态量判据和稳态量判据相结合的模式进行小电流接地选线。

在智能变电站中，间隔保护测控装置均为微机装置，很容易完成小电流接地选线功能的模拟量采集功能。本小电流接地选线系统借用这些间隔测控装置的模拟量采集功能，完成小电流接地选线功能的数据采集功能，并将采集到的电压和电流通过GOOSE上送给小电流接地选线装置或监控系统主机。

智能变电站综合自动化系统采用IEC-61850通讯协议。IEC-61850所定义的报文类型分快速报文、跳闸报文、中等速度报文和低速报文。其中MMS属于中等速度报文和慢速报文，GOOSE属于快速报文和跳闸报文。一般情况下，过程层事件要保证速度，采用GOOSE报文传输，站控层不要求快速传输，一般采用MMS报文传输信息。