电力系统保护装置及设备的制作方法

本实用新型涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种电力系统保护装置及设备。

背景技术：

电力是国民经济的主要动力。电力保护设备是保证电力系统正常使用的最基本、最有效的保护措施。

电力保护设备判别故障是需要本侧与对侧相互通信的，并且要求通信质量要速度快、可靠性高。

目前，电力保护设备主要借助光缆专用纤芯通道(短距离<50公里)、G.703.6(简称2M或E1)数字通道、G.703.1 64K数字通道、载波模式四线模拟通道，如图1所示。图1中，保护装置A是安装在电力线一端的电力系统保护装置，保护装置B为安装在电力线另一端的电力系统保护装置。采用G.703.6数字通道进行电力保护命令传输时，要借助中间设备SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)设备进行；采用G.703.164K数字通道进行电力保护命令传输时，借助中间设备SDH设备或者PCM(Pulse Code Modulation,脉冲编码调制)设备进行；采用载波4W音频模拟通道进行电力保护命令传输时，通过电力线载波PLC控制进行。但是在设备应用中，这些通信传输方式中都是“或”的关系，传统电力系统保护装置会事先设计好要使用的传输方式，设备运行中使用预设的某一种传输方式进行电力保护命令的传输。

如专利号201010122795.5介绍的一种电力线保护系统是利用SDH设备进行通信。具体是，每一站点由通过光纤光缆相互直连的继电保护装置和通信SDH设备组成，两个站点之间通过SDH设备通信。但是两个站点之间的保护命令不能通过其他传输方式进行传输。

如此，当电力系统保护装置中预设的一种传输方式(如只用SDH设备通信)遇到传输障碍时，则电力保护命令不能顺利的传输到电力线对侧的电力系统保护装置，这样势必对电力设备安全运行带来很大的潜在危害。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统技术中，电力保护命令的传输保障性差，传输命令不到位会对电力设备安全运行造成很大隐患的问题，提供一种性能更加优越的电力系统保护装置及设备。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种电力系统保护装置，包括：

传输媒介板卡；

所述传输媒介板卡上设置有两个以上传输接口模块；不同的所述传输接口模块进行电力保护命令传输的传输方式不同。

作为一种电力系统保护装置的可实施方式，所述传输方式包括光传输、E1数字通道传输、64K数字通道传输和载波音频通道传输。

作为一种电力系统保护装置的可实施方式，所述传输接口模块与所述传输媒介板卡可拆卸连接。

作为一种电力系统保护装置的可实施方式，所述传输媒介板卡上设置有两个以上模块连接槽，所述传输接口模块插接到所述模块连接槽中，以连通所述传输媒介板卡。

作为一种电力系统保护装置的可实施方式，一个所述模块连接槽插接一个所述传输接口模块。

作为一种电力系统保护装置的可实施方式，所述传输媒介板卡上设置有7个所述模块连接槽。

作为一种电力系统保护装置的可实施方式，所述传输媒介板卡上还设置有控制模块，用以选择进行电力保护命令传输的传输接口模块，且所有所述传输接口模块均与所述控制模块通讯连接。

本是实用新型还提供一种电力系统保护设备，包括两个前述的电力系统保护装置；

两个所述电力系统保护装置安装在电力线的两端，且通过通讯链路连通。

作为一种电力系统保护设备的可实施方式，所述通讯链路包括电力线及光纤。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供电力系统保护装置，通过设置两个以上传输接口模块，使其能够同时提供多种电力保护命令传输方式，尤其是当一种传输方式出现故障时，其能够保证电力保护命令的及时传输，这对保证电力系统的正常运行具有重要意义。避免由于电力系统保护命令漏传造成较大损失。而且，采用多种传输接口共存也使，电力保护命令的传输控制也更加灵活，且操作简便。

附图说明

图1为传统电力系统保护装置之间单一传输方式传输示意图；

图2为本实用新型具体实施例的电力系统保护设备传输示意图；

图3为本实用新型一具体实施例的电力系统保护装置结构示意图；

图4为本实用新型另一具体实施例的电力系统保护装置结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100，传输媒介板卡；

110，第一传输接口模块；

120，第二传输接口模块；

1N0，第N传输接口模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的电力系统保护装置及设备的具体实施方式进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图2所示，本实用新型的电力系统保护装置一般成对出现安装在电力线的两端，构成本实用新型的电力系统保护设备。且两个电力系统保护装置之间保护命令的传输可通过两者之间的通讯链路进行。

具体的，两者之间进行保护命令的传输可通过以下几种传输方式中的任意一种实现。如通过光纤进行光传输，此时，保护命令以光信号的方式实现。也可通过数字通道传输，如，结合SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列)设备，构成G.703.6E1数字通道，通过数字信号传输电力保护命令。或者构成G703.1 64K数字通道传输电力保护命令。还可以使用多协议低速率自适应数字通道以数字信号形式传输电力系统保护命令。

需要说明的是，采用上述多种形式的数字信号形式进行电力系统保护命令传输时，其可使用光纤作为传输路径也可采用微波，甚至使用卫星进行信号的传输。

作为另一种电力保护命令的传输方式，可采用音频模拟信号进行电力系统保护命令的传输。具体的，在其中一个实施例中，采用窄带载波4W音频模拟通道进行电力系统保护命令的传输。当然，如图2所示，采用音频模拟信号进行电力系统保护命令的传输时，使用电力线作为传输媒介，通过高压电力线将电力保护命令从一端的电力系统保护装置传输到另一端的电力系统保护装置。如在图2中，电力系统保护命令以4W音频信号的形式从左侧的第一电力系统保护装置传输到右侧的第二电力系统保护装置。完成电力系统保护命令的传输，保证电力系统运行安全。采用数字通道进行电力保护装置的传输时，可借助SDH设备、PCM设备，或者通过光、微波等形式传输。

其中，电力系统保护设备中的两个电力系统保护装置结构、性能是完全相同的。下面以一个电力系统保护装置的结构进行介绍。

本实用新型一实施例的电力系统保护装置，如图3所示，包括传输媒介板卡100。且传输媒介板卡100上设置有两个传输接口模块(图中第一传输接口模块110和第二传输接口模块120)。不同的传输接口模块进行电力保护命令传输的传输方式不同。如本实施例中第一传输接口模块110可采用光传输的方式进行电力系统保护命令的传输， 而第二接口模块120可采用G.703.6(简称2M或E1)数字通道的方式进行电力系统保护命令的传输。当然，第一接口模块110和第二接口模块120所使用的传输方式完全可以更换为其他类型的传输方式进行电力系统保护命令的传输。但是本实用新型的目的是采用多种信号传输方式来保证电力保护命令的传输。进一步的，多种信号传输方式的实现是通过在电力系统保护装置上设置多种(两种以上)传输接口(每一种传输接口对应一个传输接口模块)实现的，因此，本实施例中第一传输接口模块和第二传输接口模块中的传输方式是不同的。

作为一种可实施方式，在其他实施例中，也可在设置使用两种不同传输方式的传输接口模块的同时，分别设置对应模块的备用传输接口模块。即同一种传输类型的传输接口模块设置两个或者以上，当一个模块出现问题时，可选择连接其他备用同种传输类型的传输接口模块。采用这种方式能够保证电力系统中电力保护命令的传输，但是成本相对较高，设备体积也会有所增加。

还需要说明的是，图3所示的实施例中，电力系统保护装置中设置有两个传输接口模块，如图4所示，在其他实施例中，传输接口模块的个数可以为N个，分别为第一传输接口模块110、第二传输接口模块120，……，第N传输接口模块1N0，其中N为大于等于3的正整数。而且每个传输接口模块中进行电力系统保护命令传输的传输方式都不同。如可采用以下传输方式中任意一种：光传输、E1数字通道传输、64K数字通道传输和载波音频通道传输。还可采用多协议低速率自适应数字通道，其是指对各种常见数据接口，如X.21/X.24，以及RS-422/RS-530/RS-449能自动匹配，更方便接入传输媒介。

采用本实施例的电力系统保护装置在运行时，可同时选择多种通信传输接口连接传输媒介，当然在电力系统保护命令传输时，还是选择其中一个传输接口进行电力保护命令的传输，而在一个传输接口出现故障时可及时更换另一处于连接状态的传输接口进行电力系统保护命令的传输，避免由于保护命令传输中断造成电力系统运行故障。

且，在本实用新型的电力系统保护装置中，传输接口模块都是连接到传输媒介板卡上的。电力系统保护装置中的检测、测试等功能单 元检测到故障之后会发送相关结果到保护命令编码模块中，本实用新型中，建立传输媒介板卡和保护命令编码模块之间的通讯连接，从而电力系统中的保护命令可通过传输媒介板卡输送到需要的传输接口模块，并进行传输。而电力线另一端的电力系统保护装置通过相同类型的传输接口接收对侧所传输的电力保护命令，对涉及的开关等器件执行断开或者关闭等操作，以将电力线故障限制在较小范围内。

具体的，采用数字通道(G.703.6E1数字通道、G.703.1 64K数字通道、多协议低速率自适应数字通道)和载波模拟通道进行保护命令传输所用时间分别如表一和表二所示。

表一数字通道传输时间

表二载波模拟传输时间

从以上两表可以得出，数字通道传输方式在性能(最大实现8命令传输)及传输效率上都具有一定优势，因此，在其他客观条件允许的情况下，可优先选择使用数字通道传输方式进行保护命令的传输。

更佳地，在其中一个实施例中，传输接口模块以独立运行模块的形式封装而成，且每个传输接口模块与传输媒介板卡可拆卸连接。如可采用插接的方式与传输媒介板卡连接。如此，使用者可根据实际使用需求配备所需的传输接口模块，并将需要的传输接口模块安装到传输媒介板卡上。通信方式选择更加灵活，操作更方便。

进一步的，可在传输媒介板卡上设置模块连接槽，而传输接口模块通过插接到模块连接槽中，来连通传输媒介板卡，获取需要传送的电力保护命令。

当然，为了使电力系统保护装置能够在必要的时候转换电力保护命令传输路径和传输方式，需要在传输媒介板卡上设置两个以上的模块连接槽，使电力系统保护装置能够同时安装两个以上的传输接口模块。

每个传输接口模块内部设置有转换部件，使通过传输媒介板卡接收到的电力保护命令能够转换为使用对应传输媒介进行传输的信号。如光传输接口模块能够电力保护命令转换成光信号进行传输。而数字传输接口能够将电力保护命令转换为相应的数字信号，再以光的形式经由光纤传输到对侧电力系统保护装置，或者以微波的形式传输到对侧电力系统保护装置。相应的，对侧电力系统保护装置中同种类型的传输接口模块接收电力保护命令。

且一般是一个模块连接槽插接一个传输接口模块。结构简单，标识清楚，方便安装拆卸，连接错误率低。

考虑到电力保护命令传输方式的种类，保证电力保护命令传输到位，以及低成本要求，作为一种可实施方式，在传输媒介板卡上设置有7个模块连接槽。能够满足使用多种类型传输方式进行电力保护命令传输的要求，且成本不致过高。

另外，为了多电力系统保护装置多种传输方式的控制，在其中一个实施例中，在传输媒介板卡上还设置有控制模块。每个前述的传输接口模块均与所述控制模块通讯连接。所述控制模块用来选择进行电力保护命令传输的传输接口模块，即按照预设程序选择合适的传输方式(对应不同的传输接口模块)进行电力保护命令的传输。

具体的，可将各种传输方式(可利用模块连接槽对应确定)预先设定传输优先级，如可设定最佳传输路由优先级由高到低顺序为光传输、E1数字通道、64K数字通道、多协议低速率数字通道、载波音频通道。电力系统保护装置正常工作后，两端装置周期性地相互发送单字节心跳包(称为导频信号)或者握手信号。一旦高优先级通道不存在或者出现故障，立刻(小于50ms)自动切换到次优先级通道上来，并输出通道告警，依次类推。如果高优先级通道恢复正常后，经过监测验证(约5s)后切换回高优先级通道继续工作。

需要说明的是，控制模块所执行的是根据预设程序顺序选择进行电力保护命令传输的传输方式。这一过程完全可由现有技术来实现，本实用新型实施例中，将控制模块与各模块连接槽或者各传输接口模块连接，并在控制模块中存储预定程序即可。

本实用新型提供的电力系统保护设备中，包括两个前述的电力系统保护装置。两个电力系统保护装置安装在电力线的两端，并通过通讯链路连通。

其中，所述通讯链路可以为电力线或者光纤。如较常用的使用电力线载波的方式进行电力保护命令传输时，则两个电力系统保护装置之间的通讯链路为电力线。而两个电力系统保护装置之间以光信号传输电力保护命令时，则将光纤作为通讯链路。当然，使用光纤作为传输媒介通过数字通道进行电力保护命令传输时，所述通讯链路也为光纤。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。