基于2Mbits数字通道的电流差动保护信号传输.pdfVIP

第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集 基于2Mbit/s数字通道的 电流差动保护信号传输 1 2 1 1 王东升 董洁 鲍捷 张红红 （1华北电力调度局 2 北京科技大学） 摘 要：本文通过介绍华北电网电流差动保护传输的方式，分析了基于 64kbit/s 通道电流差动保护传输存在的问题，并通过对利用2Mbit/s数字通道传输电流差 动保护有关问题的探讨，提出了对保护装置通信接口进行标准化的思路。 关键词：电力系统通信 电流差动保护 2Mbit/s 0 引言 电流差动保护具有快速、安全、可靠，且整定、维护简单等优点，其基本工作原理是： 线路两侧保护将CT回路的电流进行采样，经滤波后换算为数字数据，再通过数字通信通道传 送给对侧，各侧保护利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算，判定是区内还是区外 故障，决定保护是否动作。这一特性使得电流差动保护对通信通道可靠性、同步等方面的要 求比其它保护更高。 近年来随着华北电网不断发展扩大，电流差动保护在华北电网得到越来越广泛的应用。 由于其对电力通信通道的依赖，使继电保护与电力系统通信联系更加紧密，电力系统通信网 的安全稳定运行对电网的安全稳定运行已经产生至关重要的影响。 为保证复用保护特别是电流差动保护信号传输的可靠性，多年来华北电网在提高复用保 护的传输质量和可靠性、复用保护电路开通调试和运行管理等方面进行了大量的探索和研究。 随着技术的发展，采用 2Mbit/s 通道传送电流差动保护的方式已经在国内大量应用。本文将 结合华北电网的有关情况，讨论利用 2Mbit/s 通道传送电流差动保护的有关技术问题。 1 华北电网复用电流差动保护的方式 电流差动保护传输方式有两种：光纤直连方式和通信通道复用方式。其中光纤直连方式 需要采用专用光纤，受光接口通信距离的限制，常用于线路距离较短的情况，在华北电网应 用不多。 与光纤直连方式相比，采用通信通道复用电流差动保护信息，可以充分利用通信网络灵 活、可靠、便捷等特点，提高保护信息传输的质量。因此，这种方式在华北电网应用较为普 遍，目前几乎所有的500kV线路保护都采用这种方式。传输通道既有光纤通道，也有微波通道， 也有光纤微波混合组成的通道。 在这种方式中，保护装置配置光接口，通过光缆连接到通信机房的光电转换装置转换为 64kbit/s同向电接口，由PCM提供的64kbit/s通道传送到远端。这种方式可看作是光纤直连方 - 1 - 第二十九届中国电网调度运行会收录论文全集 式的扩展。目前保护装置提供的光接口没有统一的标准，不同保护装置在光接口速率，编码 技术等方面各不相同。保护装置采用“从-从”定时方式，即光电转换装置从PCM提取时钟， 保护装置从光电转换装置提取时钟。一般保护专业和通信专业维护分界为PCM的音频配线端。 其典型应用形式如图一示。 图一 通信通道复用电流差动保护 1．1 提高传输可靠性的策略 在复用电流差动保护电路中，由于通信通道涉及的环节较多，任意一个环节出问题，都 会导致通道故障。因此，保障通道各个环节的有效可靠对提高复用保护通道运行率至关重要。 在华北电网，为提高复用保护通道的可靠性，在通信通道设备配置时，遵循“同一线路 的两条复用保护通道实现物理隔离”的原则，即对同一线路的两条复用保护采用不同的通信 传输设备、不同的通信电源供电，以保证在通信设备出现故障时，同一线路的两条复用保护 不会同时退出运行。 此外，对通道具备条件的电路，还采用通道保护措施，以提高复用保护通道的可靠性。 这种措施通常分两种，即采用智能PCM和子网连接保护方式。 智能 PCM 设备能提供 2 个 2Mbit/s 通道，PCM 的话路可在两个 2Mbit/s 通道间进行通道 切换。当这种 PCM 设备通过 2 条不同的 2Mbit/s 通道连接，任一 2Mbit/s 通道故障时，业务 信号将切换到另一条 2Mbit/s 通道，从而能极大提高