专利名称：方向式线路纵联保护信息交换的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超高压电力系统输电线路的继电保护方法及其装置。尤其涉及一种利用微机型方向式线路纵联保护装置及其计算机通讯功能，以同步通讯方式，完成线路两侧纵联保护装置之间的信息交换的方法及其装置。
目前，超高压输电线路方向式纵联保护多由电力线载波通道来完成线路纵联保护装置之间的信息交换，其中主要是线路两侧纵联保护装置判别方向的继电器接点信息。也有利用SDH或PDH数字微波或光纤通道的PCM(Pulse Code Modulation)接口完成线路纵联保护装置之间信息交换的，但仍沿用传递线路两侧纵联保护装置判别方向的继电器接点信息的方式，信息交换内容少，作为中间环节的继电器状态不易监测，未能充分利用微机型方向式线路纵联保护装置所具有的计算机通讯功能。
由于微机型方向式线路纵联保护已在电力系统中得到普遍应用，而比电力线载波更为可靠的光纤和数字微波通讯在电力系统中的应用也日趋广泛，利用光纤和数字微波通讯完成微机型方向式线路纵联保护功能，显得更为重要。文献《电力系统继电保护与自动化设备手册》(中国电力出版社，2000年1月)说明了可利用光纤和数字微波通讯完成微机型方向式线路纵联保护功能的CAT50型继电保护音频接口装置、FOX-40型继电保护光纤通信接口装置。其中，CAT50型继电保护音频接口装置采用双工方式，为多频FSK多命令音频接口装置，它将多个继电保护命令信号转换为4kHz音频信号经电力线载波、光纤或微波通信设备传递，可以完成利用光纤和数字微波通讯完成微机型方向式线路纵联保护功能的要求。CAT50型继电保护音频接口装置对外连接示意图见
图1。FOX-40型继电保护光纤通信接口装置可以采用音频线路为通道媒质，也可以采用64kbits/S高速同步通讯通信方式，采用专用光纤光缆作为通道，或通过64kbits/S同向接口复接PCM微波、光纤通讯设备。FOX-40型继电保护光纤通信接口装置输出接点情况示意图见图2。尽管FOX-40型继电保护光纤通信接口装置可以采用64kbits/S高速同步通讯通信方式，这两种装置与微机型方向式线路纵联保护之间都是通过继电器触点方式联系的，没有利用微机型方向式线路纵联保护所具有的计算机通讯功能。
本发明的目的是，利用微机型方向式线路纵联保护所具有的计算机通讯功能，以同步通讯通信方式，采用专用光纤光缆作为通道，或复接PCM微波、光纤通讯设备来完成线路两侧纵联保护装置之间的信息交换。
本发明的目的由以下方案实现一种实现方向式线路纵联保护信息交换的方法，用具有计算机串行通讯功能的微机型方向式线路纵联保护装置，以同步通讯方式经光或电连接至PCM(Pulse CodeModulation数字通讯设备)接口设备后经微波、光纤PCM数字通道相互通讯，交换故障方向判断结果，实现方向式线路纵联保护。用上述的纵联保护装置，以同步通讯方式，可以直接经光缆数字通道相互通讯交换故障方向判别结果，实现方向式线路纵联保护；利用超高压线路两侧方向式线路纵联保护装置之间计算机通讯，交换故障点测距信息，交换电压、电流等故障选相信息，和交换远方跳闸信息。
上述的方法当方向式线路纵联保护由复接PCM微波、光纤通讯设备来完成线路两侧纵联保护装置之间的信息交换时，设备由三部分组成即具有串行通讯接口和计算机同步通讯能力的超高压输电线路两侧的微机型方向式线路纵联保护装置，连接能将微机型方向式线路纵联保护的计算机同步通讯数据转换为PCM通讯终端所接收的标准码型的数字接口设备，和PCM通讯终端及相应的微波、光纤光缆通道。
当方向式线路纵联保护采用专用光纤光缆作为通道来完成线路两侧纵联保护装置之间的信息交换时，其设备由二部分组成，即具有串行通讯接口和计算机同步通讯能力的超高压输电线路两侧的微机型方向式线路纵联保护装置，连接将微机型方向式线路纵联保护的计算机同步通讯数据与光信号之间相互转换接口后再连光纤专用光缆通道。
本发明与现有技术相比具有的优点在于按照本发明所采用的方向式线路纵联保护信息交换的方法，超高压输电线路两侧方向式纵联保护不再经由继电器接点完成，而是利用微机型方向式线路纵联保护装置其计算机通讯功能，以同步通讯方式，完成线路两侧纵联保护装置之间的信息交换。由于两侧方向式纵联保护计算机同步通讯是实时进行的，线路两侧纵联保护装置之间的信息交换也处于实时监测之下，不存在继电器状态难于监测的问题，提高了可靠性。同时，减少了中间环节，既降低了工程造价，也减少了维护工作量。通过超高压输电线路两侧微机型方向式线路纵联保护装置计算机同步通讯，还能向对侧发出并接收发来的用于双端测距、故障选相和远方跳闸等信息，使装置性能有大幅度提高。
以下结合附图对本发明的实施例加以详述图1为CAT-50型继电保护音频接口装置端子连接2为KOX-40型继电保护光纤通信接口装置输出触点联系3为本发明是三部分组成的设备连接方框4为本发明是二部分组成的设备连接方框5为本发明的图3、4组合的设备连接方框6为本发明的具体实施例的设各连接方框图如图3所示当方向式线路纵联保护由复接PCM微波、光纤通讯设备来完成线路两侧纵联保护装置之间的信息交换时，共由三部分设备组成。①超高压输电线路两侧的微机型方向式线路纵联保护，装置具有串行通讯接口和计算机同步通讯能力；②码型转换接口设备，将微机型方向式线路纵联保护的计算机同步通讯数据转换为PCM通讯终端所接受的标准码型；③PCM通讯终端及相应的微波、光纤光缆通道。
其中，超高压输电线路两侧的微机型方向式线路纵联保护装置可以包含不同的原理，如相间、接地距离，突变量方向，零序方向等等，微机型方向式线路纵联保护将判别的结果通过计算机同步通讯发出并接收对侧发来的故障方向判别结果。保护的原理可以沿用允许式逻辑或闭锁式逻辑。采用允许式逻辑时，也可以根据需要，结合计算机同步通讯状况增设解除闭锁功能。同时，还可以通过计算机同步通讯发出并接收对侧发来的用于双端测距、故障选相等信息。
码型转换接口设备，其功能是将微机型方向式线路纵联保护发出的计算机同步通讯数据转换为PCM通讯终端所接受的标准码型，将对侧经由PCM通讯终端发来的标准码型转换为微机型方向式线路纵联保护能识别的计算机同步通讯数据。
PCM通讯终端及相应的微波、光纤光缆通道等设备，为通用的通讯设备。
如图4所示当方向式线路纵联保护采用专用光纤光缆作为通道来完成线路两侧纵联保护装置之间的信息交换时，共由二部分设备组成。超高压输电线路两侧的微机型方向式线路纵联保护，装置具有串行通讯接口和计算机同步通讯能力；光电/电光转换接口，将微机型方向式线路纵联保护的计算机同步通讯数据与光信号相互转换；光纤光缆通道。
实施例如图5所示哈德威四方保护与控制有限公司制造的101A型微机型线路保护装置，其中用于实现方向式线路纵联保护的单片计算机有计算机通讯接口。目前，101A型微机型方向式线路纵联保护装置应用中可配备不同厂家的高频收发讯机，如江苏宏图高科技有限公司生产的GSF6A，构成闭锁式线路纵联保护。或复用相一相通道电力线载坡机，如ABB公司的NSD50，构成允许式线路纵联保护。也有与FOX40配合，通过光纤PCM(Pulse code Modulation)通道实现方向式线路纵联保护功能的工程。101A型微机型方向式线路纵联保护装置与其它通讯设备之间的联系，都是通过继电器接点完成的。
本例利用101A型微机型方向式线路纵联保护装置单片计算机的计算机通讯接口，以计算机同步通讯方式，直接实现方向式线路纵联保护功能，装置型号为101AS。即，采用方向式线路纵联保护的单片计算机的通讯接口，将需要交换线路纵联方向等信息的计算机同步通讯信号经通讯接口引出；将本装置发出的电信号数据转换成光信号，将接收到的光信号转换为电信号数据供装置接收。光电、电光转换设备，位于101A保护设备旁边。当采用专用光缆时，线路两侧收发的光信号，经专用光缆直接完成。当采用复接PCM微波、光纤通讯设备来完成线路两侧纵联保护装置之间的信息交换时，在通讯机房进行电光、光电反变换，同时将相应的电信号数据与PCM通讯终端所接受的标准码型相互转换，再经PCM通讯终端及相应的微波、光纤光缆通道，完成线路两侧101A型微机型方向式线路纵联保护装置之间计算机同步通讯。
权利要求
1.一种实现方向式线路纵联保护信息交换的方法，其特征在于它包括具有计算机串行通讯功能的微机型方向式线路纵联保护装置，以同步通讯方式，经光或电连接至PCM接口设备后经SDH或PDH的微波、光纤PCM数字通道相互通信，交换故障方向判别结果，实现方向式线路纵联保护。
2.根据权利要求书1所述方法，其特征在于以同步通讯方式，直接经光缆数字通道相互通信，交换故障方向判别结果，实现方向式线路纵联保护。
3.根据权利要求书1所述方法，其特征在于利用超高压线路两侧方向式线路纵联保护装置之间计算机通讯，交换故障点测距信息。
4.根据权利要求书1所述方法，其特征在于利用超高压线路两侧方向式线路纵联保护装置之间计算机通讯，交换故障选相信息。
5.根据权利要求书1所述方法，其特征在于利用超高压线路两侧方向式线路纵联保护装置之间计算机通讯，交换远方跳闸信息。
6.根据权利要求1-5之一的任一方法的装置，其特征在于当方向式线路纵联保护由复接PCM微波、光纤通讯设备来完成线路两侧纵联保护装置之间的信息交换时，设备由三部分组成即具有串行通讯接口和计算机同步通讯能力的超高压输电线路两侧的微机型方向式线路纵联保护装置，连接能将微机型方向式线路纵联保护的计算机同步通讯数据转换为PCM通讯终端所接收的标准码型的数字接口设备，和它们之问PCM通讯终端及相应的微波，光纤光缆通道。
7.根据权利要求1-5之一的任一方法的装置，其特征在于当方向式线路纵联保护采用专用光纤光缆作为通道来完成线路两侧纵联保护装置之间的信息交换时，其设备由二部分组成，即具有串行通讯接口和计算机同步通讯能力的超高压输电线路两侧的微机型方向式线路纵联保护装置连接将微机型方向式线路纵联保护的计算机同步通讯数据转换光信号的光电转换接口后再连光纤专用光缆通道。
全文摘要
实现方向式线路纵联保护信息交换方法及其装置,以现有微机方向式线路保护为基础,用保护装置计算机通讯功能,以同步通讯,经光缆直接通讯或经微波、光纤PCM同步数字通道作超高压线路两侧微机型方向式纵联保护信息交换,以及双端测距、故障选相等信息交换,当方法由复接PCM微波光纤通讯设备作线路两侧装置向信息交换时,由线路两侧保护装置连码型转换设备,和其间PCM通讯终端及相应微波光纤光缆通道,而装置间采用专用光纤光缆作通道信息交换时,由上述装置连光电转换接口再连光纤专用光缆通道。
文档编号H04L29/00GK1319931SQ0111062
公开日2001年10月31日 申请日期2001年4月12日 优先权日2001年4月12日
发明者李营, 秦红霞, 赵玉才, 杨奇逊 申请人:北京四方同创保护与控制设备有限公司