一种线路保护通信通道故障区域识别方法与流程

本发明属于电力通信技术系统领域，具体涉及一种线路保护通信通道故障区域识别方法。

背景技术：

差动保护是超高压输电线路广泛采用的主保护，当线路较长时，为满足传输功率的要求，一般采用复用数字通道，即保护装置通过光纤与数字复接装置连接，数字复接装置实现光电信号的转换，并通过同轴电缆与同步数字体系(sdh)连接，sdh通过专用的通信网络将信号传给对侧变电站。

复用数字通道由于设备较多，增加了发生通道故障的概率，一旦发生通道故障，输电线路的主保护将失效，当线路发生故障时，只能通过后备保护来切除故障，而考虑到继电保护的选择性，后备保护需要与相邻线路进行配合，所以目前后备保护整定时间较长，使故障不能及时隔离，对电网的安全稳定运行造成极大的威胁。

为了在主保护失去时提高电网的安全运行，需要缩短后备保护的动作时间，但考虑到与相邻线路后备保护的配合，保证保护的选择性，必须对通信通道的故障区域进行定位，判断出通道故障位置。目前已有相关专利从运行维护的角度提出了线路保护通道故障定位的方法，如cn106549707a中提出的方法需要对sdh设备进行改造，且需要与对侧保护装置进行配合。

为了提升保护装置通道故障区域的识别和定位水平，优化主保护失去时后备保护的动作性能，本案由此产生。

技术实现要素：

本发明的目的，在于提供一种线路保护通信通道故障区域识别方法，方案简单，既不需要改造sdh设备，也不需要对侧保护装置的配合即可判断出通信通道故障区域。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种线路保护通信通道故障区域识别方法，所述线路保护通信通道涉及线路保护装置、数字复接装置和sdh设备，sdh设备接收来自对侧的信号，并以电信号的形式送入数字复接装置，由数字复接装置进行电光转换后通过光纤送入线路保护装置；所述方法包括如下步骤：

步骤1，数字复接装置对接收的电信号的电平和电信号的信息特征进行判断，根据判别结果向线路保护装置发送不同的故障帧；

步骤2，线路保护装置对光纤通道的接收光强及接收到的数据帧进行处理分析，通过光强阈值和数据帧信息判别通信通道故障区域。

上述步骤1中，数字复接装置判断接收的电信号是否是恒低电平，若是，则向线路保护装置发送故障帧a；若否，则进一步判断接收的电信号是否是hdb3编码的全“0”或全“1”信号，若是hdb3编码的全“0”或全“1”信号，则向线路保护装置发送故障帧b。

上述故障帧a、故障帧b均包括帧头、数据、crc校验、帧尾四个部分，其中数据部分只占一个字节，故障帧a的数据为0x0f，故障帧b的数据为0xf0。

上述步骤2中，线路保护装置判断光纤通道接收光强是否低于阈值，若是，则判定通信故障位于站内；若否，继续判断接收的数据帧数据长度是否为1个字节，并根据该字节的值判断是故障帧a或者是故障帧b，若是故障帧a，则判定通信通道故障位于站内，否则判定通信通道故障位于站外。

上述数字复接装置和sdh设备通过同轴电缆连接。

采用上述方案后，本发明根据站内、站外通信通道故障时数字复接装置接收电信号的特征差异和保护装置接收光强特征差异，实现快速简单地通道故障区域识别，不需要对sdh设备进行改造，也不需要对侧变电站保护装置的配合，方法简单，判别速度快，不需要对侧保护装置的配合即可判断出通信通道故障区域，方便工程应用。

附图说明

图1是本发明一种线路保护通信通道故障区域识别方法的应用场景；

图2是本发明一种线路保护通信通道故障区域识别方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明提供一种线路保护通信通道故障区域识别方法，包括如下内容：

数字复接装置对接收的电信号的电平和电信号的信息特征进行判断，根据判别结果向保护装置发送不同的故障帧；保护装置对光纤通道的接收光强及接收到的数据帧进行处理分析，通过光强阈值和数据帧信息来判别通信通道故障区域。

本发明的原理是充分利用不同通道位置故障时本侧线路保护装置和数字复接装置的不同电气特征。在图1中，f1、f2故障为本侧站内通道故障，f3、f4、f5故障为本侧站外通道故障。当f1处故障时，本侧线路保护装置的接收光强将低于阈值；当f2处故障时，本侧数字复接装置接收的电信号将为恒低电平；当f3、f4处故障时，本侧数字复接装置将接收到hdb3编码的全“1”信号；当f5处故障时，本侧数字复接装置将接收到hdb3编码的全“0”信号,。

根据上述特征，结合图2说明本发明的具体实施步骤：

所述数字复接装置判断接收的电信号是否是恒低电平，判断接收的电信号是否是hdb3编码的全“0”或全“1”信号。

当电信号为恒低电平时，数字复接装置向保护装置发送故障帧a，当电信号是hdb3编码的全“0”或全“1”信号时，数字复接装置向保护装置发送故障帧b。

优选的，所述故障帧a、故障帧b与正常数据帧结构相同，包括帧头、数据、crc校验、帧尾四个部分，其中数据部分只占一个字节，故障帧a的数据为0x0f，故障帧b的数据为0xf0。

所述保护装置判断光纤通道接收光强是否低于阈值，判断接收的数据帧数据长度是否为1个字节，并根据该字节的值判断是故障帧a或者是故障帧b。

当接收光强低于阈值或者接收到的数据帧为故障帧a时，保护装置判定通信通道故障位于站内，当接收到的数据帧为故障帧b时，保护装置判定通信通道故障位于站外。

根据站内、站外通信通道故障时数字复接装置接收电信号的特征差异和保护装置接收光强特征差异，实现快速简单地通道故障区域识别，不需要对sdh设备进行改造，也不需要对侧变电站保护装置的配合，方便工程应用。

本发明不受上述实施例子的限制，上述实施例中的描述只用于帮忙理解本发明的核心思想，凡是依据本发明的思想，对本发明进行修改或等同替换，在具体实施方式及应用范围上所做的任何改动，都应该属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种线路保护通信通道故障区域识别方法，所述线路保护通信通道涉及线路保护装置、数字复接装置和sdh设备，sdh设备接收来自对侧的信号，并以电信号的形式送入数字复接装置，由数字复接装置进行电光转换后通过光纤送入线路保护装置；其特征在于包括如下步骤：

步骤1，数字复接装置对接收的电信号的电平和电信号的信息特征进行判断，根据判别结果向线路保护装置发送不同的故障帧；

步骤2，线路保护装置对光纤通道的接收光强及接收到的数据帧进行处理分析，通过光强阈值和数据帧信息判别通信通道故障区域。

2.如权利要求1所述的线路保护通信通道故障区域识别方法，其特征在于：所述步骤1中，数字复接装置判断接收的电信号是否是恒低电平，若是，则向线路保护装置发送故障帧a；若否，则进一步判断接收的电信号是否是hdb3编码的全“0”或全“1”信号，若是hdb3编码的全“0”或全“1”信号，则向线路保护装置发送故障帧b。

3.如权利要求2所述的线路保护通信通道故障区域识别方法，其特征在于：所述故障帧a、故障帧b均包括帧头、数据、crc校验、帧尾四个部分，其中数据部分只占一个字节，故障帧a的数据为0x0f，故障帧b的数据为0xf0。

4.如权利要求3所述的线路保护通信通道故障区域识别方法，其特征在于：所述步骤2中，线路保护装置判断光纤通道接收光强是否低于阈值，若是，则判定通信故障位于站内；若否，继续判断接收的数据帧数据长度是否为1个字节，并根据该字节的值判断是故障帧a或者是故障帧b，若是故障帧a，则判定通信通道故障位于站内，否则判定通信通道故障位于站外。

5.如权利要求1所述的线路保护通信通道故障区域识别方法，其特征在于：所述数字复接装置和sdh设备通过同轴电缆连接。

技术总结
本发明公开一种线路保护通信通道故障区域识别方法，所述线路保护通信通道涉及线路保护装置、数字复接装置和SDH设备，SDH设备接收来自对侧的信号，并以电信号的形式送入数字复接装置，由数字复接装置进行电光转换后通过光纤送入线路保护装置；所述方法包括如下步骤：步骤1，数字复接装置对接收的电信号的电平和电信号的信息特征进行判断，根据判别结果向线路保护装置发送不同的故障帧；步骤2，线路保护装置对光纤通道的接收光强及接收到的数据帧进行处理分析，通过光强阈值和数据帧信息判别通信通道故障区域。此种方法方案简单，既不需要改造SDH设备，也不需要对侧保护装置的配合即可判断出通信通道故障区域。

技术研发人员：陈军;黄涛;杨向飞;谢华;赵子涵;赵青春;朱小红;陆金凤;杨琪
受保护的技术使用者：国网四川省电力公司;南京南瑞继保工程技术有限公司
技术研发日：2020.01.21
技术公布日：2020.06.12