智能变电站单套配置间隔合并单元双级联电压选择方法与流程

本发明涉及一种智能电网的保护方法，特别是一种智能变电站单套配置间隔合并单元的保护方法。

背景技术：

随着智能电网技术的发展，为了保障智能电网运行的可靠性、安全性，智能电网中智能变电站合并单元承担着越来越重要的角色。现有技术的智能变电站设备配置方案中，110kV母线电压合并单元、主变保护及主变间隔合并单元均为双重化配置，110kV线路间隔合并单元、线路保护均为单套配置。所有110kV线路、母联间隔合并单元级联双重化配置的其中一套母线电压合并单元，在此模式下合并单元在现场运行维护过程中存在以下不足：

当任一双重化配置的母线电压合并单元失效，则影响到所有级联接入该电压合并单元电压的线路保护，由于继电保护运行规程要求一次设备不允许无保护运行，此时需将相应线路一次设备停电或全站停电，影响供电可靠性及稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种智能变电站单套配置间隔合并单元双级联电压选择方法，要解决的技术问题是双重化配置的单一母线电压合并单元异常时，不影响单套配置保护装置正常运行，保证供电可靠性和稳定性。

本发明采用以下技术方案：一种智能变电站单套配置间隔合并单元双级联电压选择方法，包括以下步骤：

一、线路间隔合并单元级联接收双重化配置母线电压合并单元的电压采样数据后，分别对两路电压采样数据进行有效性判断；

所述有效性判断条件包括：采样数据链路通信异常、采样数据品质无效和采样等间隔性异常；

线路合并单元接收的电压采样数据满足上述有效性判断的任一条件时，判断从母线电压合并单元接收到的电压采样数据异常；

线路合并单元接收的电压采样数据不满足上述有效性判断的条件时，判断接收到的电压采样数据有效；

二、线路间隔合并单元对级联电压采样数据进行逻辑运算后选择：

(1)当第一套母线电压合并单元的电压采样数据异常，第二套母线电压合并单元的电压采样数据异常时，线路间隔合并单元判断双重化配置的母线电压合并单元的电压采样数据均无效，不采用该电压采样数据；

(2)当第一套母线电压合并单元的电压采样数据异常，第二套母线电压合并单元的电压采样数据正常时，线路间隔合并单元采用第二套母线电压合并单元的电压采样数据；

(3)当第一套母线电压合并单元的电压采样数据正常时，线路间隔合并单元采用第一套母线电压合并单元的电压采样数据。

本发明的采样数据链路通信异常为电压采样数据丢帧、中断。

本发明的采样数据品质为IEC61850-9-2报文中q属性中的bit0状态，采样数据品质无效为EC61850-9-2报文中的q属性中bit0状态为“1”。

本发明的采样等间隔性异常为连续两帧报文时间间隔超出240μs～260μs范围。

本发明的判断从母线电压合并单元接收到的电压采样数据异常，将对应的母线电压合并单元的电压采样数据置异常标记。

本发明的线路间隔合并单元将采用的母线电压合并单元的电压采样数据向线路保护装置输出。

本发明双重化配置的母线电压合并单元经光纤连接线路间隔合并单元，线路间隔合并单元通过光纤连接线路保护装置。

本发明与现有技术相比，采用对单套配置保护的数据源冗余接入，线路间隔合并单元同时级联接收两套母线电压合并单元的电压采样数据，对接收到的两路独立电压采用数据进行有效性判断并选择所输出的电压采样数据，线路间隔合并单元级联一套母线电压合并单元异常时，无需将一次设备停电检修，大大提高变电站安全运行的可靠性与稳定性，特别是提高110kv电压等级以下变电站安全运行的可靠性与稳定性。

附图说明

图1是本发明的智能变电站合并单元配置双级联网络拓扑图。

图2是本发明的间隔合并单元双级联数据处理流程图。

具体实施方式

本发明的智能变电站单套配置间隔合并单元双级联电压选择方法，双重化配置的母线电压合并单元采集的电压采样数据，通过光纤同时输出至单套配置的线路间隔合并单元(线路合并单元)，线路间隔合并单元接收到两路电压采样数据，经过对电压采样数据进行有效性判断、逻辑运算后得到电压采样数据，将电压采样数据通过光纤输出至单套配置的线路保护装置。

如图1所示，本实施例中，第一套母线电压合并单元与第二套母线电压合并单元采集母线的电压采样数据后，分别经光纤同时输出至单套配置的线路1合并单元、线路2合并单元、……、线路n合并单元，线路合并单元分别进行有效性判断、逻辑运算，得到电压采样数据，线路合并单元再将电压采样数据经光纤输出到线路保护装置。

如图2所示，线路间隔合并单元对电压采样数据进行有效性判断、逻辑运算的步骤为：

一、各个线路间隔合并单元级联接收两路(双重化配置)母线电压合并单元的电压采样数据后，分别对两路电压采样数据进行有效性判断。

有效性判断条件包括：采样数据链路通信异常、采样数据品质无效和采样等间隔性异常。

采样数据链路通信异常为电压采样数据丢帧、中断，标记为dwLst＝1。

采样数据品质为IEC61850-9-2报文中q属性中的bit0状态，即IEC61850-9-2报文中的有效性品质位，标志为dwQual，采样数据品质无效为EC61850-9-2报文中的q属性中bit0状态为“1”，即EC61850-9-2报文中的有效性品质位状态为“1”，标记为dwQual＝1。

采样等间隔性异常为连续两帧报文时间间隔超出240μs～260μs范围，标记为dwErr＝1。

当线路合并单元接收的电压采样数据满足上述有效性判断的任一条件时，判断从母线电压合并单元接收到的电压采样数据异常，电压采样数据无效，将对应的母线电压合并单元的电压采样数据置异常标记。第一套母线电压合并单元的电压采样数据异常标记为Flag1＝1，第二套母线电压合并单元的采样电压数据异常标记为Flag2＝1。

当线路合并单元接收的电压采样数据不满足上述有效性判断的条件时，判断接收到的电压采样数据有效，电压采样数据正常，第一套母线电压合并单元的电压采样数据异常标记为Flag1＝0，第二套母线电压合并单元的电压采样数据异常标记为Flag2＝0。

二、线路间隔合并单元对级联电压采样数据进行逻辑运算后选择，具体为：

(1)当第一套母线电压合并单元的电压采样数据异常即电压采样数据异常标记Flag1＝1，第二套母线电压合并单元的电压采样数据异常即电压采样数据异常标记Flag2＝1时，线路间隔合并单元判断双重化配置的母线电压合并单元的电压采样数据均无效，不采用该电压采样数据。

(2)当第一套母线电压合并单元的电压采样数据异常即电压采样数据异常标记Flag1＝1，第二套母线电压合并单元的电压采样数据正常即电压采样数据异常标记Flag2＝0时，线路间隔合并单元采用第二套母线电压合并单元的电压采样数据。

(3)当第一套母线电压合并单元的电压采样数据正常即电压采样数据异常标记Flag1＝0时，线路间隔合并单元采用第一套母线电压合并单元的电压采样数据。

三、线路间隔合并单元将采用的母线电压合并单元的电压采样数据向线路保护装置输出。

本实施例中，线路间隔合并单元采用长园深瑞继保自动化有限公司的PRS-7393-1-G线路间隔合并单元，用C99程序语言实现本发明的方法。

线路间隔合并单元对电压采样数据进行有效性判断的命令：

线路间隔合并单元逻辑运算的的命令：

本发明的方法具有以下优点：

1.单套配置的线路间隔合并单元同时级联接入两套母线电压合并单元，接收电压采样数据，不改变现有智能变电站设备配置，仅需增加线路间隔合并单元一路接收光口，以实现两套母线电压合并单元数据冗余接入。

2.线路间隔合并单元级联两套母线电压合并单元，选择电压采样数据由线路间隔合并单元内的系统实现，实时采集的两套母线电压合并单元的电压采样数据，对电压采样数据有效性进行分析和选择。当判断当前使用电压采样数据异常时，及时切换使用另一正常电压采样数据，实现无缝切换。

3.线路间隔合并单元电压双级联切换方式，可有效避免当前智能变电站中单套配置的线路间隔合并单元只级联接入一套母线电压合并单元的电压采样数据场合下，当该母线电压合并单元异常时，所有使用该母线电压合并单元电压采样数据的保护设备需将保护功能退出、相应一次设备停电的情况，提高了供电可靠性、稳定性、经济性。

本发明的方法可应用于智能变电站中110kV电压等级单套配置保护的应场合。