[发明专利]一种智能变电站继电保护设备组网结构

说明书

本发明公开一种智能变电站继电保护设备组网结构，母线保护设备、线路保护设备和变压器保护设备；各线路间隔和变压器间隔分别设置用于采集一次设备模拟量、开关量的模拟量就地模块、开关量就地模块；各母线保护设备、线路保护设备、变压器保护设备、模拟量就地模块和开关量就地模块，分别设有能够用于进行HSR组网的接口模块；线路保护设备/变压器保护设备与本间隔内的模拟量就地模块和开关量就地模块，通过接口模块连接组成第一级HSR环网；母线保护设备与各线路中的线路保护设备和变压器保护设备，通过接口模块连接组成第二级HSR环网，多个第二级HSR环网构成整个智能变电站继电保护设备网络。本发明可简化智能变电站继电保护设备网络架构，降低继电保护设备组网成本，提高继电保护设备运行可靠性。

技术领域

本发明涉及继电保护技术领域，特别是一种智能变电站继电保护设备组网结构。

背景技术

近年来国家电网公司智能变电站围绕系统高度集成、结构布局合理、装备先进适用、经济节能环保等方向取得了显著成效，引领了变电站智能化发展趋势。智能变电站建设也经历了第一代、新一代两个发展阶段，形成了以IEC61850标准化网络通信平台为基础，具备测量监视、控制保护、信息共享等功能特征的二次系统运行架构。

但是智能变电站在运行中也暴露出了一些问题：

（1）智能变电站使用大量交换机用于实现信息共享，交换机作为信息枢纽，数据流量大、牵涉范围广，故障时影响多套测控、保护和安全自动装置，产生大量告警信号，给运维人员带来很大困难；

（2）合并单元故障率高，影响范围大。目前220kV及以下智能变电站电压采样普遍使用母线电压级联方式，即由母线合并单元统一采样，分别送至各间隔合并单元。若该母线合并单元故障，会导致相关的所有线路保护、主变保护、母差复压闭锁功能受到影响，甚至误动；

（3）智能变电站同常规站相比，二次设备数量大幅增加，设备间耦合程度高、影响范围广、故障定位困难，增加了运维人员的日常工作量。

目前智能变电站二次系统均按照 “三层两网”结构建设，由站控层、间隔层、过程层及站控层网络、过程层网络组成。过程层引入了合并单元、智能终端和交换机，二次系统结构复杂、设备数量大幅增加，中间环节多、保护可靠性及速动性降低，单一设备故障影响范围广，不利于智能变电站的安全稳定运行。

名词解释

HSR(Hierarchical State Routing,分层状态路由)协议是一种层次化的链路状态路由协议，它基于组移动模型将网络中的节点划分为不同的组，每个组形成一个逻辑子网。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能变电站继电保护设备组网结构，简化智能变电站继电保护设备网络架构，降低继电保护设备组网成本，提高继电保护设备运行可靠性。

本发明提供的技术方案为，一种智能变电站继电保护设备组网结构，包括：母线保护设备、线路保护设备和变压器保护设备；

各线路间隔和变压器间隔分别设置用于采集一次设备模拟量的模拟量就地模块，和用于采集一次设备开关量的开关量就地模块；

各母线保护设备、线路保护设备、变压器保护设备、模拟量就地模块和开关量就地模块，分别设有能够用于进行HSR组网的接口模块；

各线路间隔/变压器间隔中，线路保护设备/变压器保护设备与本间隔内的模拟量就地模块和开关量就地模块，通过接口模块连接组成第一级HSR环网；

母线保护设备分别与母线所连各线路中的线路保护设备和变压器保护设备，通过接口模块连接，与相应线路间隔和变压器间隔内的模拟量就地模块和开关量就地模块，组成对应各线路的第二级HSR环网。

对应母线所连各接线串中的各线路，本发明可分别组建第二级HSR环网，所形成的多个第二级HSR环网共同组成整个智能变电站的继电保护网络架构。

可选的，变压器保护设备与变压器的每侧模拟量就地模块和开关量就地模块，分别通过接口模块连接组成第一级HSR环网。