[发明专利]一种基于插值同步的多端T接输电线路光纤差动保护方法

说明书

本发明涉及一种基于采样数据插值同步的多端T接输电线路光纤差动保护方法。本发明通过采样插值同步算法，使得T接线路各侧保护装置的采样值保持同步。每一个参与差动保护的装置都是平等的，不需要区分主机、从机，也不需要对采样时刻做出调整，提高了采样的稳定性和精度；同时，每台装置都会进行差动保护计算，互相交换保护闭锁和允许信号，提高了差动保护的可靠性。本发明使得多端差动有着强大的扩展性，可以适应线路接点数量的变化。

技术领域

本发明涉及一种电力系统输电线路的继电保护方案，特别涉及一种基于多端T接输电线路光纤差动保护方法。

背景技术

继电保护装置是为了保证电力系统安全稳定运行，在电气元件发生故障后，有选择而且迅速的切除故障元件的装置。对于应用于输电线路的光纤纵差保护装置，其保护原理以基尔霍夫电流定律为基础，即在任一时刻，进入某线路的电流总和等于所有离开该线路的电流总和。线路光纤纵差保护是通过光纤信道将输电线路两端或各端的保护装置纵向连接起来，将本侧的电流量传送到其它侧保护装置并加以计算比较，以判断故障是在本线路范围内还是本线路范围之外，从而决定是否切断被保护线路。

所谓T接线路是指在一条输电线上支接出另一条输电线，随着分布式电源的推广，电力系统输电结构日益复杂，由于T接线路具有经济性好、建设周期短、节约土地等优点，在高压和中压线路中的应用越来越多。

为了保证差动计算的有效性，采自T接线路各端的采样电流需要满足同步性要求，目前大多数多端T接光纤差动方案都是基于主-从结构，即一台装置作为主机，其余装置作为从机，通过不断的调整从机装置采样中断，保证线路各端采样中断时刻一致，来实现各端保护采样电流的同步。这种实现方式存在以下一些不足：1)测量精度受干扰。对于保护测控一体装置来说，装置为了保证在系统频率变化时的测量精度，也需要通过调整采样频率方式来跟踪系统频率的变化，这与为保证多端采样时刻同步而进行的采样中断调整会产生冲突，调整采样中断的过程会互相干扰，由于保护的优先级更高，测量的精度会因此受到影响。2)通道异常时切换主从机会带来保护闭锁。采用主-从方案时，如果与主机相连的光纤通道出现异常，需要将主机切换为从机，并将两个通道均完好的从机改设为主机，尽管这一过程是由装置自动完成的，但在切换过程中，由于主机从机的配置方式发生变化，重新建立同步的过程中会带来短暂的保护闭锁风险。

发明内容

本发明的目的是提出一种对等式的多端T接光纤差动方案，参与差动保护的各端装置在架构上地位对等，不采取主机—从机方式，不依靠调整从机的采样中断来保持同步，而是依靠对采样数据的插值处理来实现数据同步。

本发明为解决上述技术问题而提供了一种基于插值同步的多端T接光纤差动方案，该方案包括以下步骤：

步骤1：多端T接线路中保护装置的地位平等，保护装置两两之间由光纤通信连接，不用像传统方法一样设置主机和从机。

步骤2：每一台装置都会将采样数据和保护信息发送给其它侧保护装置。

步骤3：每一个装置，都可接收来自其它侧装置的采样数据，并计算出各通道的采样延时，通过插值算法，将采样数据同步插值到某个时刻，插值出的数据用于差动保护计算。

步骤4：保护装置用同步好的采样数据进行差动计算，当满足启动条件和差动条件，还需要接收到来自任一侧的差动允许信号，才可以开放保护动作于跳闸出口。

本方案中的差动保护装置采用对等架构，不区分主机、从机，每台装置既是电流、电压模拟量采集单元，可以通过光纤通道进行对等的数据交换，同时也都具备保护计算单元，各装置同时进行着保护电流的同步和差动保护计算，并根据其它侧传来的闭锁或允许信号，在满足动作条件的情况下跳闸出口。