[发明专利]一种分布式保护测控装置及方法

说明书

本发明公开了一种分布式保护测控装置，包括保护测控单元，每个保护测控单元对应一个开关间隔，每个保护测控单元分别与对应的开关间隔内的所有开关连接，用于对开关位置的监测及开关状态的控制，每个保护测控单元通过IEC61850+GOOSE对等通信与相邻的保护测控单元通信连接，保护测控单元用于在供电线路某一节点发生故障时，通过自身或与其相邻的保护测控单元的信息交互实现故障的定位，通过改变保护测控单元自身或相邻的保护测控单元之间开关之间的GOOSE订阅关系，进行故障的隔离和转供电。本发明实现了真正去中心化，所有间隔保护测控单元可以均可GOOSE通信，间隔单元之间可冗余处理，极大的提高了智能分布式的可靠性。

技术领域

本发明涉及配网自动化技术领域，具体涉及一种分布式保护测控装置及方法。

背景技术

近年来国内中低压配电自动网正在经历快速发展阶段，越发重视配电网自身网架建设。现阶段国内配电网的典型接线方式主要有单环式、双环式、单辐射、双辐射、花瓣型等类型。配电网架应用趋向于复杂化，传统集中式和就地馈线自动化逻辑(电压时间型和电压电流型)已不能满足于现在配电网自动化需求。基本IEC61850+GOOSE对等通信的智能分布式配电自动化由此发展起来。智能分布式馈线自动化的以去中心化、无主设备、无需主站干预为设计理念，由各个环网开关的智能配电终端之间进行相互对等通信进行决策判断，可以不依赖配电主站协同完成配电线路故障定位、隔离以及恢复供电。

目前的主流设计方案是配电自动化终端由一个综合测控通信单元和多个独立的保护测控单元(一个保护测控单元对应一个间隔)构成。其中综合测控通信单元可独立组屏或安装于进线PT柜内，保护测控单元安装于其对应间隔的开关柜二次小室内，综合测控通信单元与保护测控单元之间通过数据总线相联。如图1所示，配电自动终端采用N+1模式组成，即1台综合测控通信管理单元和N台保护测控单元组成。保护测控单元主要负责实现其对应开关间隔的遥信、遥测、遥控、保护逻辑(常规保护、电压电流型馈线自动化、智能分布式馈线自动化)功能。综合测控通信单元主要负责汇集保护测控单元采集的遥信、遥测信息，按照转发点表上传遥信、遥测信息至配电自动化主站，执行配电自动化主站下发的遥控命令，或将遥控命令转发至相应的保护测控单元执行。负责与其它配电房的配电自动化终端进行对等通信，实现智能分布式馈线自动化功能。

现阶段的智能分布式馈线自动化终端更多像把原有的集中式DTU拆分各个开关间隔单元处理，核心部件依然为综合测控通信单元。而且它分别由两部分不同的架构平台方案所组成，不一样的应用需求方向，造成不一样的硬件配置方案。保护测控单元与综合测控通信单元相互兼容性差，无替换性。对基于对等通信的智能分布式FA应用存在重大的缺陷：

1、现有对等通信故障处理存在数据的多次交互，效率与通信时延难以满足故障高速定位、高速隔离的要求；

例如：假设“保护测控单元A5”起启元件检查、保护定值越限，触发GOOSE对等通信进行故障区间定位，A5与后端节点“综合测控通信单元C1”通过数据总线交互；“综合测控通信单元C1”与“综合测控通信单元C2”对等通信，查询下端“保护测控单元B1”数据信息。“保护测控单元B1”通过原路返回数据“保护测控单元A5”。

同理，A5与前端节点“综合测控通信单元A4”交互过程基本雷同。通过数据总线交互故障定位过程中，需要经历多次的装置和数据的交互过程，智能分布式馈线自动化的时效性大大降低。

2、“综合测控通信单元”作为智能分布式的核心组成部分，担负与相邻开关站之间的GOOSE通信交互。当其发生故障时，分布式馈线自动化功能将无从谈起，配电自动化可靠性难以保证；

3、保护测控单元与综合测控通信单元分属不同的硬件平台，产品需要双线开发、双线维护，增加开发难度与人员时间成本，后期生产成本高，难以形成规模效应，增加物料仓储采购成本；

4、两部分产品无法做到接口兼容，实际上综合测控通信单元作为主设备和保护测控单元作为从设备，无法做到互为备用，互相兼容。