[实用新型]一种智能变电站输电线路继电保护行波测距一体化装置

说明书

本实用新型公开了一种智能变电站输电线路继电保护行波测距一体化装置，包含过程层通信插件、站间通信插件、开入插件、计算DSP插件、管理CPU插件、电源插件和背板，所有插件均通过插槽方式独立安装在机箱中，所有插件均连接到背板的电源总线与数据总线。过程层通信插件用于接收合并单元的采样数据，开入插件用于常规开入量采集，站间通信插件用于与线路对端装置交换数据，计算DSP插件用于实现继电保护功能和行波测距功能，管理CPU插件用于实现装置对时、管理、通信和录波存储，电源插件用于为所有插件提供工作电源，背板用于为所有插件提供连接总线。本实用新型统一了采样信号接入方式，实现了传统继电保护与行波测距功能的集成。

技术领域

本实用新型涉及一种智能变电站输电线路继电保护行波测距一体化装置，属于电力系统输电线路故障定位技术领域。

背景技术

输电线路故障点及时、准确的定位有利于减小输电线路故障对电力系统造成的危害，是智能电网安全可靠运行的关键。目前在电力系统中广泛采用的测距手段基于两种方式：阻抗法故障测距和行波法故障测距。阻抗法基于故障时稳态量和线路阻抗参数计算故障点位置，易受过渡电阻、线路分布电容和系统运行方式影响，测距精度低。行波法基于故障时电压或电流行波信号计算故障点位置，不受上述因素影响，具有测距精度高的优点。

目前在智能变电站中采用的输电线路行波测距系统，大多数仍然基于电磁式互感器或专用行波传感器采集故障行波信号，通过硬电缆方式接入行波测距装置实现行波信号采集、分析和处理。这种方式增大了二次接线复杂度、增大了智能变电站运行维护工作量，提升了系统出错几率，已经无法满足智能变电站的需求。

此外，目前在智能变电站中使用的输电线路行波测距系统采用按站配置模式，由一套行波测距系统完成变电站所有重要线路接入，完成与线路对侧变电站数据通信。存在以下不足：（1）需要为行波测距装置配置专用通信通道，增加施工成本、运行和维护工作量，部分变电站使用传统通信手段，线路两侧行波测距装置通信稳定性和时效性得不到保证；（2）需要为行波测距装置配置专用屏柜，增加变电站屏位占用。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种智能变电站输电线路继电保护行波测距一体化装置，在智能变电站输电线路继电保护装置基础上，增加行波测距相关的软硬件模块，组成的一体化装置，通过过程层通信接口接收工频和行波信号采样数据，在此基础上实现传统继电保护功能和行波测距功能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种智能变电站输电线路继电保护行波测距一体化装置，所述一体化装置安装于间隔层，包括管理CPU插件、计算DSP插件、站间通信插件、过程层通信插件、开入插件、电源插件和背板；所有插件均通过插槽方式独立安装在机箱中；所述背板包括电源总线与数据总线，所有插件均连接到背板的电源总线与数据总线；所述开入插件采集常规开关量输入信号；所述过程层通信插件与过程层的合并单元和智能终端相连；所述站间通信插件配置光纤接口，所述站间通信插件的光纤接口与线路对侧的一体化装置的站间通信插件的光纤接口通过光纤通道连接起来；所述计算DSP插件包括FPGA芯片、DSP芯片和内存芯片；所述管理CPU插件包括微处理器、本地存储介质、以太网通信接口和驱动控制模块。

前述的过程层通信插件配置以太网通信接口；所述过程层通信插件通过以太网通信接口与过程层的合并单元相连。

前述的过程层通信插件与智能终端采用GOOSE以太网的方式进行通信。

前述的微处理器采用嵌入式Linux内核操作系统。

前述的管理CPU插件与站控层的时钟系统相连接。

前述的管理CPU插件通过以太网通信接口，采用标准IEC61850规约与站控层设备进行通信。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：