实现电流差动保护通道收发同路径的自愈装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力线路保护装置及其控制方法，特别是实现电流差动保护通道收发同路径的自愈装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]电力系统线路继电保护主要类型有线路纵联电流差动保护、距离保护和方向保护。随着通信技术的发展，光纤在电力系统中应用越来越广泛，线路纵联电流差动保护因其原理简单、且不受系统振荡、弱馈等运行方式的影响，逐步成为了电网中电力线的主要保护方式。由于线路纵联电流差动保护采用基于数据通道的同步方法，延时的双向一致性是保证两侧保护装置采样同步的前提。若通道的收发路径不一致会导致在系统正常运行时，差动保护检测到有差流，严重时导致保护装置误跳闸。因而，在使用线路纵联电流差动保护时，运行部门要求光纤路由一致。在使用光纤直接连接方式时，来回路由一致是容易实现的。在使用复接方式到SDH网时，情况就比较复杂。在电力光纤网的建设中，大多采用SDH自愈环网。自愈环网的好处是通道故障的情况下，自愈环网自动切换，保证通信通道的可靠性。自愈环网的通道切换有可能导致线路纵联电流差动保护来回通道路径不一致，或者因一些异常因素导致纵联电流差动保护来回通道产生时延差，不能满足电网安全运行的要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种新型的自愈装置及其控制方法，解决现有SDH自愈环在掉(上)电自恢复过程多次倒换导致保护装置误动作的问题，确保线路纵联电流差动保护收发路径一致性。
[0004]本发明采用以下技术方案实现:实现电流差动保护通道收发同路径的自愈装置，其特征在于:包括APS控制器、选择控制器、第一延时器、判决器、第二延时器、交叉矩阵盘、线路接口盘及管理接口盘；所述第二延时器输入与接所述判决器一输出连接；所述第二延时器的一输出与所述接线路接口盘的输入连接；所述第二延时器的另一输出与所述APS控制器的一输入连接；所述判决器的输入与所述交叉矩阵盘的输出连接；所述判决器另一输出与第一延时器的输入连接；所述APS控制器的另一输入与所述管理接口盘的输出连接；所述APS控制器的输出与选择控制器的一输入连接；所述选择控制器的另一输入与所述的第一延时器输出连接；所述选择控制器的输出与交叉矩阵盘输入连接。
[0005]在本发明一实施例中，所述交叉矩阵盘为多个ASIC组成的矩阵，不同的ASIC矩阵配置实现VC-n级的桥接、倒换和通过。
[0006]在本发明一实施例中，所述APS控制器为一现场可编程门阵列。
[0007]在本发明一实施例中，所述判决器为SN74HC688N判决器。
[0008]在本发明一实施例中，所述第一延时器及第二延时器均为DH48S-2Z延时继电器。
[0009]本发明还提供一种基于上述的实现电流差动保护通道收发同路径的自愈装置的控制方法，其特征在于:包括以下步骤:步骤S1:检查所述交叉矩阵盘的工作状态，经所述判决器判断，若交叉矩阵盘时钟已经锁定，且背板的LOF信号处于清除状态，第二延时器延时约10秒待系统稳定后，允许线路接口盘的激光器和APS控制器启动；否则第一延时器将延时3分钟后再次检查所述交叉矩阵盘的工作状态；步骤S2:所述管理接口盘接收来自网管的外部命令，并将该命令发送至APS控制器；步骤S3:所述选择控制器根据APS控制器状态的变化，配置交叉矩阵盘，实现复用段倒换的各种状态。
[0010]在本发明一实施例中，所述交叉矩阵盘为多个ASIC组成的矩阵，不同的ASIC矩阵配置实现VC-n级的桥接、倒换和通过。
[0011 ] 在本发明另一实施例中，所述APS控制器为一现场可编程门阵列。
[0012]与现有技术相比本发明取得了以下改进:对传统自愈装置进行改进，解决节点失电及自恢复过程通道多次倒换问题；充分发挥SDH自愈环的优势，提高继电保护通道的可靠性，保障电网安全运行。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的硬件架构图。
[0014]图2为本发明一实施例中控制方法是主用流程图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
[0016]本发明提供一种实现电流差动保护通道收发同路径的自愈装置，结构框图参见图1o该装置包括APS控制器、选择控制器、延时器1、判决器、延时器2、交叉矩阵盘、线路接口盘及管理接口盘。所述线路接口盘的输入与延时器2 —输出连接；所述延时器2输入与判决器一输出连接；所述判决器的输入与交叉矩阵盘一输出连接；所述判决器第二输出与延时器I的输入连接；所述延时器2的第二输出与所述APS控制器的输入连接；所述APS控制器的第二输入与管理接口盘的输出连接；所述APS控制器的输出与选择控制器的输入连接；所述选择控制器的第二输入与所述的延时器I输出连接；所述选择控制器的输出与交叉矩阵盘输入连接。
[0017]在本发明一实施例中，交叉矩阵盘为多个ASIC组成的矩阵，不同的ASIC矩阵配置实现VC-n级的桥接、倒换和通过。
[0018]较佳的所述APS控制器为一现场可编程门阵列(FPGA)控制器。
[0019]在本发明具体实施例中，所述判决器优先选用TI公司生产的SN74HC688N判决器。所述第一延时器及第二延时器均优先采用OMRON公司生产的DH48S-2Z延时继电器。
[0020]其中，线路接口盘负责实现同步物理接口包括光电转换、再生段终结、复用段终结、复用段适配、复用段保护字节(K1/K2)提取功能；提取出的K1/K2字节和线路接口状态(SF/SD:信号失效/劣化)。
[0021]线路接口盘的输出经判决器、延时器与交叉矩阵盘连接。判决器用于判断自愈装置与交叉矩阵板之间的通信状态，若交叉矩阵盘时钟已经锁定，且背板的LOF信号已经清除，如果所有的检测状态都处于锁定状态且LOF处于清除状态，待系统稳定后允许线路接口盘的激光器和APS控制器启动，否则会继续等待3分钟的时间，之后再次进行锁定状态的检查。这会对系统的恢复时间造成一定的影响(延迟)，但是它