[发明专利]风电场集电线路的保护装置与保护方法

权利要求书

1.一种风电场集电线路的保护装置，其特征在于，所述保护装置包括：

至少一个合并单元(10)，用来将从箱变与集电线路采集得到的模拟信号转化为数字信号；

一个数字式保护单元(30)，通过第一传输线路(01)与至少一个所述合并单元(10)电连接，用于判断所述箱变和/或所述集电线路是否需要跳闸，当所述箱变和/或所述集电线路需要跳闸时，发出对应的跳闸信号；

至少一个箱变终端设备(50)，通过第二传输线路(03)与所述数字式保护单元(30)相连接，用于接收所述跳闸信号，并对所述箱变下达跳闸命令；以及

一个集电线路终端设备(70)，通过所述第二传输线路(03)与所述数字式保护单元(30)相连接，用于接收所述跳闸信号，并对所述集电线路下达跳闸命令。

2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述数字式保护单元(30)具有嵌入式IEC61850通信功能。

3.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述数字式保护单元(30)包括箱变差动保护模块(31)、集电线路电流速断保护模块(33)、集电线路限时电流速断保护模块(35)与集电线路方向过流保护模块(37)。

4.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置包括箱变和风机的合并单元(11)与集电线路合并单元(13)。

5.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括箱变断路器与集电线路断路器，所述箱变断路器设置在各所述箱变的高压侧，所述集电线路断路器设置在中压母线侧。

6.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括至少一个交换机，所述交换机设置在所述第一传输线路(01)和/或所述第二传输线路(03)上。

7.根据权利要求6所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置包括两个交换机。

8.根据权利要求7所述的保护装置，其特征在于，所述交换机为SV与GOOSE共网的交换机。

9.一种风电场集电线路的保护方法，其特征在于，采用权利要求1至8中任一项的所述保护装置实施，所述保护方法包括：

采集箱变与集电线路的模拟信号，所述模拟信号包括电流信号与电压信号；

利用所述合并单元将所述模拟信号转化为数字信号；

采用所述数字式保护单元比较所述数字信号与阈值信号，判断是否发出箱变的跳闸信号或集电线路的跳闸信号；以及

当所述数字式保护单元发出箱变跳闸信号时，所述箱变一一对应接收所述箱变跳闸信号并执行跳闸，当所述数字式保护单元发出集电线路跳闸信号时，所述集电线路接收所述集电线路跳闸信号并执行跳闸。

10.根据权利要求9所述的保护方法，其特征在于，所述采用所述数字式保护单元比较所述数字信号与阈值信号，判断是否发出箱变的跳闸信号和/或集电线路的跳闸信号的步骤包括：

计算各所述箱变的流入电流与流出电流的电流差值，当至少一个所述箱变的电流差值大于等于第一阈值时，发出对应所述箱变的跳闸信号和闭锁信号，并将所述集电线路的电流速断保护和集电线路限时电流速断保护闭锁；以及

当各所述箱变的电流差值均小于所述第一阈值时，不发出所述箱变的跳闸信号和闭锁信号，并且当所述集电线路的速断电流大于等于第二阈值时，经过第一延时时间后，发出集电线路跳闸信号，当所述集电线路限时速断电流大于第三阈值时，经过第二延时时间后，发出集电线路跳闸信号。

11.根据权利要求10所述的保护方法，其特征在于，所述采用所述数字式保护单元比较所述数字信号与阈值信号，判断是否发出箱变的跳闸信号和/或集电线路的跳闸信号的步骤还包括：

当集电线路流向箱变方向的电流大于等于第四阈值时，经过第三延时时间后，所述数字式保护单元发出所述集电线路跳闸信号。