一种广域差动保护系统及其方法
【专利摘要】本发明涉及的是一种广域差动保护系统及其方法，该系统包括央处理单元；用于完成区域内的线路和母线保护，根据就地单元上送的数据进行主保护逻辑的计算，并根据计算的结果对就地单元发送控制命令；就地单元，用于完成交流量的采集，就地开关信息的采集以及中央处理单元下发的控制命令的执行；同步时钟源；用于实现就地单元的时钟同步。本发明利用广域差动做后备解决了现有的失灵保护容易误动、死区故障以及数字化变电站中的坏点的问题；可以在不修改程序而只修改配置参数的基础上可以应用于任何一个区域电网，从而使得广域保护系统有极强的生命力，既可以防止传统互感器TA饱和时误动，又可以解决数字化变电站中的坏点问题。
【专利说明】一种广域差动保护系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明设计的是一种广域差动保护系统及其方法，属于电工【技术领域】。
【背景技术】
[0002]大型电网互联对电力系统继电保护提出了更高的要求。国外多次大停电事故分析表明，传统后备保护在系统扰动引起的异常运行状态下容易误动作，引起电网的连锁跳闸。随着广域测量系统(WAMS)通信网络的快速发展，基于广域信息实现的广域保护系统(WAPS)受到国内外电力行业工作者的广泛关注。
[0003]目前提出的广域保护系统可以分为两类:一类是利用广域信息，主要具有安全监视、控制、稳定边界计算及状态估计等功能，其侧重点在广域信息的利用和安全功能的实现；另一类则是利用广域信息，完成继电保护功能。本发明针对第二类的广域保护。
[0004]目前，由于广域保护的继电保护系统为“点”保护，其极易产生失灵保护容易误动以及死区故障的问题，使得广域保护系统不具备生命力，导致传统互感器TA饱和时误动，而且造成数字化变电站中的坏点问题。因此，现有广域保护的继电保护系统有待提升为能适应电网互联要求的“面”保护，是目前继电保护的发展方向之一；其中，广域差动保护是广域保护中的一个重要分支。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术上的不足，本发明的目的在于提供一种广域差动保护系统及其方法，将广域保护的继电保护系统有待提升为能适应电网互联要求的“面”保护，解决了现有的失灵保护容易误动以及死区故障的问题，既可以防止传统互感器TA饱和时误动，又可以解决数字化变电站中的坏点问题。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案如下:
[0007]—种广域差动保护系统，其包括中央处理单元；用于完成区域内的线路和母线保护，根据就地单元上送的数据进行主保护逻辑的计算，并根据计算的结果对就地单元发送控制命令；
[0008]就地单元，用于完成交流量的采集，就地开关信息的采集以及中央处理单元下发的控制命令的执行；同时在所述就地单元中还设置该开关的后备保护；所述就地单元与就地开关线相通讯，所述就地单元通过智能变电站中SMV网和GOOSE网与中央处理单元相通讯；
[0009]同步时钟源；用于实现就地单元的时钟同步，所述同步时钟源通过同步网与中央处理单元和就地单位连接。该同步时钟源既可以是单独的装置，也可以和中央处理单元合并。
[0010]上述中央处理单位还连接有输出阵列模块、电源模块以及光纤接口 ；
[0011]上述中央处理单位采用的是中央处理器CPU。
[0012]根据上述系统实现的一种广域差动保护的方法，其特征在于，其方法步骤如下:[0013](一)首先确定广域保护的保护范围:根据电网的构造以及运行情况确定广域保护的边界，然后统计区域内的断路器以及可以构建的差动环，并根据断路器之间的连接关系构建最小差动环；
[0014](二)然后根据公式(I)判断广域差动保护的动作；
[0015]
【权利要求】
1.一种广域差动保护系统，其包括中央处理单元；用于完成区域内的线路和母线保护，根据就地单元上送的数据进行主保护逻辑的计算，并根据计算的结果对就地单元发送控制命令； 就地单元，用于完成交流量的采集，就地开关信息的采集以及中央处理单元下发的控制命令的执行；同时在所述就地单元中还设置该开关的后备保护；所述就地单元与就地开关线相通讯，所述就地单元通过智能变电站中SMV网和GOOSE网与中央处理单元相通讯； 同步时钟源；用于实现就地单元的时钟同步，所述同步时钟源通过同步网与中央处理单元和就地单位连接； 上述中央处理单位还连接有输出阵列模块、电源模块以及光纤接口。
2.利用权利要求1所述广域差动保护系统实现的广域差动保护方法，其特征在于，其方法步骤如下: (一)首先确定广域保护的保护范围；根据电网的构造以及运行情况确定广域保护的边界，然后统计区域内的断路器以及可以构建的差动环，并根据断路器之间的连接关系构建最小差动环； (二)根据公式(I)判断广域差动保护的动作；
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(四)中，所述差动环闭锁矩阵L为一对角矩阵，当第k个环存在下列任意一种情况时，闭锁该差动环的差动保护: ①该差动环中所有支路电压正常； ②该环差动长期存在差流的时候； ③该差动环中至少有一个支路处于异常状态。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所述支路异常包括支路检修、中央处理单元和就地单元光纤通信中断、支路TA断线以及开关失灵。
【文档编号】H02H7/26GK103441475SQ201310285626
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月8日 优先权日:2013年7月8日
【发明者】张兆云 申请人:国电南瑞科技股份有限公司