[发明专利]一种电力系统继电保护的自动化装置及保护方法

权利要求书

1.一种电力系统继电保护的自动化装置，其特征在于，包括具有唯一识别编号的单通道继电器（1）、集成在所述单通道继电器（1）上的拓扑信号组件（2）和电参监测组件（3），以及中控系统；所述中控系统与所述拓扑信号组件（2）的数据输出端、所述电参监测组件（3）的数据输出端，以及所述单通道继电器（1）的指令控制端均通讯连接；所述拓扑信号组件（2）和电参监测组件（3）分别与所述单通道继电器（1）具有相同的识别编号；

所述单通道继电器（1）分别设置在电力系统的分支表箱至各个用户表箱的进表端线路，以及用户表箱的进户端线路（501）上，用于控制所述进表端线路和所述进户端线路（501）的通断，实现对电力系统故障的切断保护；

所述拓扑信号组件（2）用于产生并接收拓扑信号，以标定由单通道继电器（1）位置构成电力系统的继电保护拓扑网络；

所述电参监测组件（3）用于识别电力系统的故障并标定所述故障的位置；

所述电参监测组件（3）包括集成在所述单通道继电器（1）上的电压和电流的一体测量表，所述一体测量表实时监测所述进表端线路和所述进户端线路（501）上的电压和电流数据，并将电压和电流数据同步传输至数据处理芯片；

所述电参监测组件（3）还包括与所述一体测量表数据输出端通讯连接的数据处理芯片，所述数据处理芯片用于：接收所述一体测量表获得的电压和电流数据，并将电压和电流数据与预设的电参基准进行比较，以判定进表端线路或进户端线路（501）上存在故障与否；若电压或电流数据超过所述电参基准，则判定故障存在；若电压且电流数据均未超过所述电参基准，则判定故障不存在；所述数据处理芯片将判定结果为故障存在的所述数据处理芯片对应的电参监测组件（3）的识别编码作为所述故障的拓扑点，并将所述故障的拓扑点同步反馈至中控系统；

所述中控系统用于基于所述故障的位置在电力系统的继电保护拓扑网络筛选出继电保护目标路径，并沿所述继电保护目标路径控制所述单通道继电器（1）的切断保护，实现在电力系统中对所述故障进行最小层次脱离；

具体地，所述中控系统用于：

在继电保护拓扑网络中获取所有与所述故障的拓扑点连接的第二拓扑点，并将所述第二拓扑点与所述故障的拓扑点依据电力系统的深度进行层次链接，构成继电保护目标路径；

控制位于继电保护目标路径第i层处的单通道继电器（1）进行电力系统故障的切断保护；

控制继电保护目标路径第i+1层处的电参监测组件（3）进行电力系统故障的二次识别：

若电力系统故障存在，i=i+1，返回步骤一；

若电力系统故障消失或iN，中控系统维持当前单通道继电器（1）进行电力系统故障的切断保护的控制操作；

其中，i={1,2,…,N-1}，N为继电保护目标路径的层次总数目。

2.根据权利要求1所述的一种电力系统继电保护的自动化装置，其特征在于，所述拓扑信号组件（2）包括拓扑信号源（201）和拓扑信号监听点（202），所述拓扑信号源（201）与所述拓扑信号监听点（202）通讯连接；

所述拓扑信号源（201）集成在位于所述进户端线路（501）上的单通道继电器（1）上，所述拓扑信号监听点（202）集成在位于所述进表端线路上的单通道继电器（1）上。

3.根据权利要求1所述的一种电力系统继电保护的自动化装置，其特征在于，所述通讯连接采用双模通信模块实现，所述双模通信模块包括HPLC载波通信单元和无线通信单元。