[发明专利]适用于地铁行业的数字化线路保护测控系统

说明书

技术领域

本发明涉及地铁行业供电系统领域。该发明创造支持GOOSE开入开出功能，通过IEC61850规约实现了数字化线路保护测控系统的保护、测量及控制功能。

背景技术

近年来，随着我国国民经济的快速增长和铁路事业的飞速发展，对轨道交通环网供电系统发生故障时的选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求越来越高。然而，常规环网进、出开关配置的后备过流保护一般是按避开最大负荷电流这一原则整定且带时限，无法很好地满足保护速动性的要求，特别是当母线出现短路故障及差动退出运行时出现的电缆故障，后备过流保护需通过一段较长的延时才能切除故障。

针对这一问题，本发明在常规后备过流保护系统中增加了数字通信电流保护功能来解决后备过流保护系统的速动性问题。数字通信电流保护是基于IEC61850规约的基础上提出的，IEC61850实现了变电所内和变电所间保护系统的GOOSE通信，保护系统通过GOOSE网可以监视上级开关及下级开关的保护动作情况，然后通过逻辑判断实现环网母线及电缆故障的“故障快速定位、快速切除”。

该系统具有一个突出的特点，它们不仅支持模拟量采集和常规开入开出信号而且还同时支持GOOSE开入开出功能。与以前不同的是，系统间可通过过程层的GOOSE通信规约通信实现信息交换，传递跳闸及保护闭锁信息，光缆代替电缆，取消了传统一二设备间大量的硬接线模式的控制电缆，为间隔层保护设备信息交换提供了快速而可靠的实现方法。

发明内容

针对现有技术中所存在的问题，本发明公开了一种适用于地铁行业的数字化线路保护测控系统及其方法，其技术方案为：

提供了保护系统设计的解决方案，实现数字化线路保护测控系统的保护、测控、自动控制完整功能。平台的开发基于PowerPC微处理器，VxWorks操作系统，采用保护和MMI显示一体化的结构；系统硬件主要组成有：交流采样模件、通信模件、保护CPU模件、开入模件、开出模件、出口模件、电源模件；系统软件采用实时多任务系统，保护采用模块化设计，软件移植性好。

提供了数字通信电流保护功能，通过GOOSE网络接收相邻变电所同一线路开关的过电流保护的启动信号及本变电所同一母线上其它所有开关的过电流保护的启动信号，并结合本系统的过流启动信号来智能判断出故障区段，识别出是电缆故障或者是母线故障，实现选择性跳闸。

提供了数字通信零流保护功能，通过GOOSE网络接收相邻变电所同一线路开关的过零流保护的启动信号及本变电所同一母线上其它所有开关的过零流保护的启动信号，并结合本系统的零流启动信号来智能判断出故障区段，识别出是电缆故障或者是母线故障，实现选择性跳闸。

支持GOOSE开入开出功能，并通过GOOSE网可以监视上级开关及下级开关的保护动作情况，通过GOOSE的开入开出配置建立各装置之间的GOOSE联系，相关线路开关的信息根据工程不同由GOOSE配置文件灵活配置。

本发明的有益效果是：轨道交通环网供电系统在出现各种运行方式故障的情况下，数字通信保护方案能满足保护的选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求，并能够按照数字通信保护方案准确动作。本装置可通过过程层的GOOSE通信规约通信实现信息交换，传递跳闸及保护闭锁信息，光缆代替电缆，取消了传统一二设备间大量的硬接线模式的控制电缆。实现了数字化线路的保护、自动控制等完整功能，满足轨道交通供电系统要求。该技术方案具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例中采用大环网供电方式的地铁35kV供电系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明从系统方案及实现的方法原理进行描述。