[发明专利]适用于电力系统多端辐射网络的通道配置与保护方案

权利要求书

1.一种适用于电力系统多端辐射网络的通道配置连接方案，其特征在于：电源侧设置线路保护装置作为主机，各个分支线路负荷侧安装线路保护装置作为子机，形成一主机、多子机配置；主机配置多个通道，每个通道对应一个子机；子机配置单个通道。

2.根据权利要求1所述的一种适用于电力系统多端辐射网络的通道配置连接方案，其特征是：所述通道包括光纤通道、载波通道。

3.根据权利要求2所述的一种适用于电力系统多端辐射网络的通道配置连接方案，其特征是：所述光纤通道使用光电转换模块，当通讯距离超过40km时，利用同步数字体系进行远距离变电站间通讯。

4.根据权利要求1所述的一种适用于电力系统多端辐射网络的通道配置连接方案，其特征是：所述主机、子机间传输状态量采用GOOSE协议，采用基于发布/订阅通信机制；正常通讯过程中，采用心跳报文监视通道状态，当超过2次心跳报文丢失时，判别为通道异常。

5.一种基于上述任一权利要求所述的适用于电力系统多端辐射网络的通道配置连接方案的保护方案，其特征是：包括以下保护功能：

1)单向闭锁式纵联保护：主机和子机通过纵联通道进行连接，利用子机和主机的正方向元件、反方向元件的配合形成纵联保护，纵联保护中仅由子机向主机单方向发出闭锁信号，完成输电线路的快速保护；

2)基于过流的闭锁式母线速切保护：负荷侧利用子机采集输电线路电流电压模拟量及变压器保护动作信号，通过子机的过流保护元件及线路、变压器保护的动作信号来判断故障是否在母线，实现基于过流的闭锁式母线故障快速切除保护；

3)距离保护Ⅱ段加速功能：子机、主机通过纵联通道进行连接，当子机的反方向元件动作后，判定为故障点不在线路上，此时子机向主机发送信号，允许主机的距离Ⅱ段加速动作。

6.根据权利要求5所述的一种适用于电力系统多端辐射网络的保护方案，其特征是：所述单向闭锁式纵联保护，包括步骤：

1)在主机和从机中分别设置正方向元件、反方向元件和启动元件：通过这三个元件的配合进行故障范围的识别、跳闸逻辑判别以及发信逻辑判别；

2)当主机的正方向元件动作，判别为正方向故障，主机具备跳闸和收回发信的条件；当子机的反方向元件动作，判别为反方向故障时，子机发出闭锁信号；

3)当发生输电线路区内短路故障时，子机保护启动时立刻向主机发闭锁信号；主机收到闭锁信号持续一段时间后，被主机的正方向元件保持，如果同时没有主机的反方向元件动作，主机就驱动跳闸逻辑，同时闭锁发信；跳闸逻辑被驱动后，主机若没有收到子机发来的闭锁信号，主机的纵联保护跳闸；

4)当发生输电线路区外短路故障时，若收到任意一个子机的闭锁信号时，主机的纵联保护不跳闸。

7.根据权利要求6所述的一种适用于电力系统多端辐射网络的保护方案，其特征是：所述正方向故障为故障电流由母线流向线路，故障电流由线路流向母线为反方向故障。

8.根据权利要求5所述的一种适用于电力系统多端辐射网络的保护方案，其特征是：所述基于过流的闭锁式母线速切保护，包括步骤：

1)负荷侧利用子机采集输电线路电流电压模拟量，用于实现子机的过流保护；

2)子机的过流保护接收线路或变压器保护装置的闭锁信号，当线路、变压器保护装置的过流启动元件启动时，表示故障范围在母线以外；此时线路、变压器保护输出专用闭锁信号给子机的过流保护；

3)当子机收到闭锁信号时，瞬时闭锁其过流启动元件，防止母线速切误动；线路或变压器保护装置的过流启动元件返回后闭锁信号解除，子机的过流保护瞬时动作从而实现母线速切功能。

9.根据权利要求5所述的一种适用于电力系统多端辐射网络的保护方案，其特征是：所述距离保护Ⅱ段加速功能，包括步骤：

1)子机保护装置设置一个闭锁主机加速阻抗Ⅱ段的GOOSE开出端子，主机保护装置设置多个闭锁加速阻抗Ⅱ段的GOOSE开入端子，用作主机和子机加速距离保护Ⅱ段的配合；

2)若子机的反方向元件动作，则表明故障在子机安装处断路器以下，此时子机发闭锁信号给主机，闭锁主机距离Ⅱ段加速功能，主机距离保护Ⅱ段按照正常整定延时动作；

3)若所有子机反方向元件均未启动，则表明故障在线路上，此时子机不发闭锁信号，主机距离Ⅱ段加速动作，主机距离保护Ⅱ段动作时间自动缩短。