一种3/2接线的集中式保护测控装置的制作方法

本实用新型属于电力系统继电保护领域，特别的涉及一种3/2接线的集中式保护测控装置。

背景技术：

目前，包括500kV智能变电站在内的变电站二次系统主要采用分层分布式设计理念，装置采用面向单间隔设计。这种模式具有装置故障影响面小，便于改扩建和运行维护等优点，但也存在如下不足：

1)二次设备数量多、集成度低

智能变电站间隔层和过程层设备均按间隔独立配置，一个间隔设备包括保护、测控、合并单元、智能终端等独立装置，一座500kV变电站可达200台二次装置，无人值班运营模式，需要更多的监测设备，二次设备数量多、集成度低。

2)二次系统构成复杂、运维工作量大

智能变电站保护控制功能由多台装置通过“直采直跳”、“网采网跳”等方式实现，装置之间光纤连接，网络节点多，现场光纤熔接、布线等工作量大，运维问题越来越突出。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种3/2接线的集中式保护测控装置，能够有效解决当前智能变电站中二次设备分散独立配置、设备数量多、运行维护复杂的问题。

一种3/2接线的集中式保护测控装置，包括由三个CPU插件构建的保护测控装置框架，所述三个CPU插件分别为过程层接口CPU插件、保护CPU插件和站控层通信CPU插件；

其中，过程层接口CPU插件与智能变电站通信网络的过程层通信连接，接收由过程层发送的SV信号；保护CPU插件与过程层接口CPU插件通信连接，接收由过程层接口CPU插件发送的抽样后的SV信号，同时完成与过程层接口CPU插件之间的变电站通用事件报文(GOOSE)信号的接收和发送；站控层通信CPU插件同时与保护CPU插件和站控层网络通信。

进一步的，过程层接口CPU插件采用光纤与过程层网络通信。

进一步的，站控层通信CPU插件采用电以太网与站控层网络通信。

进一步的，站控层通信CPU插件与站控层网络之间冗余通信。

进一步的，站控层通信CPU插件连接有人机交互界面连接，所述人机交互界面包括按键和显示器。

本实用新型提供了一种3/2接线的集中式保护测控装置，该装置降低了智能变电站全站装置的数量，在装置可靠性不变的情况下提高了系统的整体可靠性。

附图说明

图1是本实用新型提供装置整体示意图；

图2是本实用新型集中式保护数据流示意图；

图3是本实用新型集中式保护硬件架构图；

图4是线线串集成装置工作原理示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种3/2接线的集中式保护测控装置，包括三个CPU插件，分别为过程层接口CPU插件、保护CPU插件和站控层通信CPU插件，解决了目前智能变电站装置数量多，运行维护困难的问题。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

一种3/2接线的集中式保护测控装置，其核心思想为将多个间隔断路器、刀闸、CT、PT 作为整体，将所有信息统一接入集成装置，并基于此部分信息实现保护测控等基本功能；集中式保护测控装置具体涵盖的保护范围如图1所示，包括断路器保护、断路器测控、线路测控、线路保护及主变后备保护等；对于需要多侧信息的主变差动主保护由其他装置实现。

该装置依赖智能变电站的通信网络，实现所需数据的接收和发送。其中电流电压采样数据由合并单元通过过程层网络发送给集成装置、智能终端通过过程层网络将开关量信号发送给集成装置。集成装置通过相关模块处理完成后，跳闸命令通过网络将变电站通用事件(GOOSE)报文发给智能终端，从而实现跳闸。如图2所示为本实用新型所提供装置的数据流向示意图。例如：线路1保护动作时需要采集两个断路器相关的电流、电压等采样值信息、断路器位置信息，上述信息由合并单元和智能终端通过交换机转发到集成装置，集成装置的线路1保护模块处理完后发送开关跳闸命令通过交换机转发到断路器相关的智能终端，然后实现开关的跳开。

如图3所示，本实用新型采用3个CPU插件构建集中式保护测控的框架。过程层接口CPU 插件作为过程总线处理单元，主要提供冗余1000M光以太网过程总线接口，完成SV数据通道的接收，以及GOOSE信号的接收和发送，接收到的SV数据信号经过抽点后再发给保护 CPU插件；

保护CPU插件根据接收的SV数据信号，做出相应的测控保护，所述测控保护包括断路器保护、断路器测控、线路测控、线路保护及主变后备保护等；不同模块之间采用内存映像共享技术，使得不同模块的进程即可以相互通信又相互独立。此外，保护CPU插件通过站控层通信CPU插件与站控层网络通信。

集中式保护测控集成多个间隔或多个模块的功能，对装置接入数据的流量接入、存储性能、实时性、可靠性等均提出了更高的要求。对于大数据流量接入需求，集中式保护的 CPU处理速度基于千兆以太网，保护装置用一个千兆网口与交换机连接。

如图4所示，针对线线串，将断路器保护、断路器测控、线路保护集成设计；线线串集成装置将原来线路间隔、主变间隔(线变串)、断路器间隔功能集成设计为一台装置，将多个间隔断路器、刀闸、CT、PT作为整体，将所有信息统一接入集成装置，并基于此部分信息实现断路器保护、断路器测控、线路保护测控等基本功能。

同样的，针对线变串，将断路器保护、断路器测控、线路保护及主变保护集成设计。

本实用新型应用由一台装置集成多台设备功能，解决了当前二次设备分散独立配置，设备数量多运维复杂的问题。