一種基于無線傳輸的電力系統繼電保護系統技術方案

本發明專利技術提供了本發明專利技術提供了一種基于無線傳輸的電力系統繼電保護系統。包括以下組成部分：(1)工業無線交換機；(2)無線同步時鐘設備；(3)無線合并單元裝置；(4)無線智能終端裝置；(5)無線保護裝置；所述無線繼電保護裝置包括：無線插件、管理板插件、保護插件和電源插件等。本發明專利技術提供的基于無線傳輸的電力系統繼電保護系統，可以有效減少變電站中二次接線使用的光纜和銅纜等建設材料、縮短建設周期、節約建設投資、減化二次回路、防止因二次回路問題導致的保護閉鎖和誤動、提高保護系統的可靠性、方便安裝調試，以及減輕維護人員的工作量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于電力系統繼電保護領域，具體涉及一種使用無線傳輸實現繼電保護的方法和系統。
技術介紹
工業無線技術是繼現場總線之后，工業控制領域的又一個熱點技術，是降低工業測控系統成本、提高工業測控系統應用范圍的革命性技術，也是未來幾年工業自動化產品新的增長點。隨著技術的發展，工業無線技術逐漸克服了抗干擾、實時通信、節能等難點問題，在運輸、機器人等領域得到廣泛應用。目前在電力工業上的應用多于計量和檢測，尚未在繼電保護中得到應用。目前變電站繼電保護相關二次設備接線復雜，電纜用量大、投資額較大。主要接線包括CT、PT測量回路、開關狀態、跳閘回路及保護裝置之間的聯閉鎖回路，大量的二次接線也增加了設計、安裝、調試以及運行維護的建設周期和人工成本，同時也增加了二次系統接線的復雜性和故障風險。
技術實現思路
為克服上述缺陷，本專利技術提供了一種基于無線傳輸的電力系統繼電保護系統，可以有效減少變電站中二次接線使用的光纜和銅纜等建設材料、縮短建設周期、節約建設投資、防止因二次回路問題導致的保護閉鎖和誤動、減化二次回路、方便安裝調試，減輕維護人員的工作量。為實現上述目的，本專利技術提供一種基于無線傳輸的電力系統繼電保護系統，其特征在于所述保護系統包括工業無線交換機、無線同步時鐘源、就地安裝的無線合并單元裝置、無線智能終端裝置以及無線保護裝置；將所述工業無線交換機安裝在變電站內，實現無線合并單元裝置、無線智能終端與無線保護裝置之間的通信；將所述的無線同步時鐘源接入工業無線交換機，實現各無線合并單元裝置和保護裝置的時鐘同步；在電壓互感器、電流互感器就地化安裝無線合并單元裝置；所述無線合并單元裝置包括傳統合并單元功能模塊和無線接收/發送模塊，將同步采集的電壓或電流信號通過無線傳輸模塊以及工業無線交換機發送至無線保護裝置；在斷路器就地化安裝無線智能終端裝置，所屬無線智能終端裝置包括傳統智能單元功能模塊和無線接收/發送模塊，將采集到的開關位置信號通過無線傳輸模塊及工業無線交換機發送至無線保護裝置，同時接收無線保護裝置的跳閘命令并執行；無線保護裝置通過工業無線交換機實現無線通信，接收電壓、電流、開關位置及聯閉鎖信號，并發送繼電保護告警及動作信號，實現完整的保護功能。與現有技術比，本專利技術提供的基于無線傳輸的電力系統繼電保護系統，可以通過無線傳輸技術代替銅纜或光纜，可以節約變電站建設材料，防止由于二次電纜故障造成的保護誤動和閉鎖，給繼電保護技術帶來更加靈活的應用形式。附圖說明圖I為基于無線傳輸的繼電保護系統結構圖；圖2為基于無線傳輸的繼電保護裝置插件圖；圖3為基于無線傳輸的繼電保護裝置功能結構圖。具體實施例方式下面結合說明書附圖對本專利技術的技術方案作進一步詳細說明。 如圖I所示為本專利技術公開的一種基于無線傳輸的電力系統繼電保護裝置結構示意圖。所述保護系統包括工業無線交換機、無線同步時鐘源、就地安裝的無線合并單元裝置、無線智能終端裝置以及無線保護裝置。將所述工業無線交換機安裝在變電站內，實現無線合并單元裝置、無線智能終端與無線保護裝置之間的通信；將所述的無線同步時鐘源接入工業無線交換機，實現各無線合并單元裝置和保護裝置的時鐘同步；在電壓互感器、電流互感器就地化安裝無線合并單元裝置；所述無線合并單元裝置包括傳統合并單元功能模塊和無線接收/發送模塊，將同步采集的電壓或電流信號通過無線傳輸模塊以及工業無線交換機發送至無線保護裝置；在斷路器就地化安裝無線智能終端裝置，所屬無線智能終端裝置包括傳統智能單元功能模塊和無線接收/發送模塊，將采集到的開關位置信號通過無線傳輸模塊及工業無線交換機發送至無線保護裝置，同時接收無線保護裝置的跳閘命令并執行；無線保護裝置通過工業無線交換機實現無線通信，接收電壓、電流、開關位置及聯閉鎖信號，并發送繼電保護告警及動作信號，實現完整的保護功能。無線保護裝置應具有的插件(模塊)如圖2所示，無線保護裝置保留了傳統微機保護裝置的電源插件、保護板插件和管理板插件。去掉了交流插件、開入插件和開出插件，增加了無線通訊插件。無線保護裝置內部結構如圖3所示。無線通信插件負責開入量、交流量以及連閉鎖信號的輸入，和保護信號、保護出口以及連閉鎖信號的輸出。本專利技術提供的優選技術方案中，包括A、B雙套工業無線交換機、每個無線裝置配有A、B兩個無線通訊模塊，以實現無線雙網冗余運行。本專利技術提供的另一個優選技術方案中，采用的工業無線交換機通信距離需覆蓋或超出整個變電站范圍，實際數據率達到100M以上。交換機內部可根據無線保護裝置與不同無線合并單元裝置、不同智能終端裝置以及其它裝置的通信需要劃分VLAN。本專利技術提供的另一個優選技術方案中，系統需在工業無線交換機處設置同步時鐘源，對時協議可根據精度要求選用RBS、TPSN等對時協議。本專利技術提供的另一個選技術方案中，對應的電壓、電流互感器可以是傳統電磁性互感器，也可以是電子式互感器，利用就地安裝的無線合并單元裝置，完成電壓、電流信號的采集和發送，協議可采用IEC61850-9-2。本專利技術提供的另一個選技術方案中，采取雙重化的工業無線以太網絡，使用冗余的方式提高無線數據傳輸的可靠性，兩套無線網絡可采取不同頻段以進一步提高抗干擾性能，如A網采用2. 4GHz頻率和B網采用5GHz頻率。 需要聲明的是，本
技術實現思路
及具體實施方式意在證明本專利技術所提供技術方案的實際應用，不應解釋為對本專利技術保護范圍的限定。本領域技術人員在本專利技術的精神和原理啟發下，可作各種修改、等同替換、或改進。但這些變更或修改均在申請待批的保護范圍內。權利要求1.一種基于無線傳輸的電力系統繼電保護系統，其特征在于 所述保護系統包括工業無線交換機、無線同步時鐘源、就地安裝的無線合并單元裝置、無線智能終端裝置以及無線保護裝置； 將所述工業無線交換機安裝在變電站內，實現各無線合并單元裝置、無線智能終端與無線保護裝置之間的通信； 將所述的無線同步時鐘源接入工業無線交換機，實現各無線合并單元裝置和無線保護裝置的時鐘同步； 在電壓互感器、電流互感器就地化安裝無線合并單元裝置，所述無線合并單元裝置包括傳統合并單元功能模塊和無線接收/發送模塊，將同步采集的電壓或電流信號通過無線傳輸模塊以及工業無線交換機發送至無線保護裝置； 在斷路器就地化安裝無線智能終端裝置，所屬無線智能終端裝置包括傳統智能單元功能模塊和無線接收/發送模塊，將采集到的開關位置信號通過無線傳輸模塊及工業無線交換機發送至無線保護裝置，同時接收無線保護裝置的跳閘命令并執行； 無線保護裝置通過工業無線交換機實現無線通信，接收電壓、電流、開關位置及聯閉鎖信號，并發送繼電保護告警及動作信號，實現完整的保護功能。2.根據權利I所述的繼電保護系統，其特征在于，所述工業無線交換機的通信距離需覆蓋或超出整個變電站范圍，該交換機內部可根據無線保護裝置與不同無線合并單元裝置、不同智能終端裝置以及其它裝置的通信需要劃分VLAN。3.根據權利I所述的繼電保護系統，其特征在于，對應的電壓、電流互感器可以是傳統電磁性互感器，也可以是電子式互感器，利用就地安裝的無線合并單元裝置，完成電壓、電流信號的采集和發送，通信協議采用IEC61850-9-2。4.根據權利I所述的繼電保護系統，其特征在于，利用就地安裝的無線智能終端裝置，完成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于無線傳輸的電力系統繼電保護系統，其特征在于：所述保護系統包括工業無線交換機、無線同步時鐘源、就地安裝的無線合并單元裝置、無線智能終端裝置以及無線保護裝置；將所述工業無線交換機安裝在變電站內，實現各無線合并單元裝置、無線智能終端與無線保護裝置之間的通信；將所述的無線同步時鐘源接入工業無線交換機，實現各無線合并單元裝置和無線保護裝置的時鐘同步；在電壓互感器、電流互感器就地化安裝無線合并單元裝置，所述無線合并單元裝置包括傳統合并單元功能模塊和無線接收/發送模塊，將同步采集的電壓或電流信號通過無線傳輸模塊以及工業無線交換機發送至無線保護裝置；在斷路器就地化安裝無線智能終端裝置，所屬無線智能終端裝置包括傳統智能單元功能模塊和無線接收/發送模塊，將采集到的開關位置信號通過無線傳輸模塊及工業無線交換機發送至無線保護裝置，同時接收無線保護裝置的跳閘命令并執行；無線保護裝置通過工業無線交換機實現無線通信，接收電壓、電流、開關位置及聯閉鎖信號，并發送繼電保護告警及動作信號，實現完整的保護功能。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李明，周澤昕，杜丁香，王興國，李巖軍，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：