本发明涉及一种快速网络电力继电保护系统，属于电力继电保护技术领域。该系统包括设置于配电设备上的智能终端、光纤通讯网络、网络保护装置和网络保护服务器，所述光纤通讯网络分别将智能终端与网络保护装置、网络保护装置与网络保护服务器进行连接，智能终端采集配电设备的模拟量、开关量运行工况数据并上送至网络保护装置；网络保护装置汇总各智能终端上送的数据进行广域差动保护计算，并将结果上送给网络保护服务器；网络保护服务器显示网络保护装置上传的数据，根据网络拓扑的实时变化完成智能整定和智能控制，并将数据下发给网络保护装置。该系统可减少二次设备的数量，减轻二次设备的运行、维护的管理压力，实现电网效益最大化。
1.一种快速网络电力继电保护系统，其特征在于：包括设置于配电设备上的智能终端、光纤通讯网络、网络保护装置和网络保护服务器，所述光纤通讯网络分别将智能终端与网络保护装置、网络保护装置与网络保护服务器进行连接，所述智能终端用于采集配电设备的模拟量、开关量运行工况数据，通过SV数据网和GOOSE控制网上送至网络保护装置；
所述网络保护装置用于汇总各智能终端上送的数据进行广域差动保护计算，并将结果上送给网络保护服务器，同时通过SV数据网和GOOSE控制网将控制命令下发给智能终端；
所述网络保护服务器用于显示网络保护装置上传的数据，根据网络拓扑的实时变化完成智能整定和智能控制，并通过SV数据网和GOOSE控制网将数据下发给网络保护装置或配网自动化系统；
所述智能终端接入互感器完成多路开关模拟量的采集，完成对开关的带操作回路跳合闸或空接点出口输出，完成DC220V/DC110V光电隔离输入，完成电网差动保护，完成配电装置的自诊断和报警，完成一次开关和通讯设备的状态监测，完成以多种规约上送数据；所述空接点出口输出配置10个出口，开关模拟量输入配置14路；
所述广域差动保护计算包括起动元件、电流变化量起动、零序过流元件起动、过电流元件起动、零序负序元件起动和线路差动保护元件的差动保护计算，其中：起动元件
ΔIT为浮动门坎，随着电流变化量的变化而自动调整，取1.25倍可保证门坎始终略高于不平衡输出；
当外接和自产零序电流均大于整定值时，零序起动元件动作并展宽3秒，去开放出口继电器正电源；
当最大相电流大于整定值时，过电流起动元件动作并展宽3秒，去开放出口继电器正电源；
当零序和负序之和大于整定值时，零序和负序元件动作并展宽3秒，去开放出口继电器正电源；
线路差动保护包括变化量相电流差动保护、两段相电流差动保护和零序电流差动保护；
ICDφ：差动电流， 为两侧电流矢量和的幅值，IRφ：制动电流， 为两侧电流矢量差的幅值，IH：随差动保护的性质不同分别为差动电流高定值或低定值。
2.根据权利要求1所述快速网络电力继电保护系统，其特征在于：所述网络保护服务器对整个系统进行冗错处理，对SV数据网和GOOSE控制网的通讯状态进行监视；当通讯状态异常时进行闭锁保护；将该快速网络电力继电保护系统的被保护元件的电气参数以及运行状态参数以友好人机界面的形式显示。
3.根据权利要求1或2所述快速网络电力继电保护系统，其特征在于：所述光纤通讯网络以SDH做为主干网，以E1/LAN网桥、工业以太网交换机作为接入设备构成。
快速网络电力继电保护系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电力继电保护系统，属于电力继电保护技术领域。
背景技术
[0002] 传统电力继电保护系统按照单一被保护元件配置，其为基于本地测量信息及少量区域信息的保护装置，没有统一数字源，统一数据格式，数据的共享，它保护的对象为单一的某一电气元件(如线路、变压器等)。
[0003] 传统电力继电保护系统在电力系统发生事故时，缺乏整体配合，容易出现各自相继动作，容易导致事故扩大、系统稳定破坏。传统的保护配置复杂，整定及定值间配合困难。因此有时会使后备段的时间很长，不利于快速切除故障。
[0004] 传统保护在保护切除故障设备，对非故障区段转移供电引起的潮流转移时，保护定值难以适应运行方式的变化。
[0005] 传统电力继电保护系统的采集装置、通信装置未作优化，重复配置，组屏较多，占地面积较大，二次回路复杂，维护工作量大。
发明内容
[0006] 本发明解决的技术问题是：提出一种可对含多个变电站的区域电网进行继电保护的系统，从而大大减少二次设备的数量，减轻二次设备的运行、维护的管理压力，实现电网效益最大化。
[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种快速网络电力继电保护系统，包括设置于配电设备上的智能终端、光纤通讯网络、网络保护装置和网络保护服务器，所述光纤通讯网络分别将智能终端与网络保护装置、网络保护装置与网络保护服务器进行连接，
[0008] 所述智能终端用于采集配电设备的模拟量、开关量运行工况数据，通过SV数据网和GOOSE控制网上送至网络保护装置；
[0009] 所述网络保护装置用于汇总各智能终端上送的数据进行保护计算，并将结果上送给网络保护服务器，同时通过SV数据网和GOOSE控制网将控制命令下发给智能终端；
[0010] 所述网络保护服务器用于显示网络保护装置上传的数据，根据网络拓扑的实时变化完成智能整定和智能控制，并通过SV数据网和GOOSE控制网将数据下发给网络保护装置或配网自动化系统。
[0011] 本发明的有益效果是：
[0012] 1)快速网络保护以“统一数据源，共享数据”的思想，建立覆盖被保护区域的实时采集网络，该网络中各被保护元件的电气参数以及运行状态参数可以进行实时测量和传输，拥有广域信息的保护装置以被保护区域作为整体，统一考虑全区域的保护功能，实现复杂的系统网络保护功能。保护对象为区域内多个元件。
[0013] 2)快速网络保护系统统一考虑全区域的保护功能。快速网络保护实现了被保护区域的数据共享，在任何情况下都可以方便获取差动保护、重合闸、带方向过流保护或其它保护所需的信息，达到快速识别故障、快速动作于多个元件，隔离故障(缩小故障切除范围)。
[0014] 3)快速网络保护系统在运行方式变化前进行潮流转移的计算，自动调整定值，快速恢复非故障区段的供电，实现快速网络保护随电网运行方式变化的自适应的目的。
[0015] 4)快速网络保护系统各电气元件保护统一数据采集，保护组屏方式集成度高，节约保护屏的占地面积，二次回路简化，运行维护工作量降低。
附图说明
[0016] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0017] 图1是本发明实施例的系统架构图。
[0018] 图2是本发明实施例的系统功能模块图。
具体实施方式
[0019] 实施例
[0020] 本实施例以覆盖贵州电网凯里供电局管辖的220KV开怀变、110KV公统变、110KV雷山变、110KV永乐变、220KV车江变等5个变电站和线路的区域做为网络保护的被保护区域，具体分析网络保护的搭建、功能实现。
[0021] 快速网络电力继电保护系统如图1和图2所示，包括设置于配电设备上的智能终端、光纤通讯网络、网络保护装置和网络保护服务器，所述光纤通讯网络分别将智能终端与网络保护装置、网络保护装置与网络保护服务器进行连接，
[0022] 智能终端用于采集配电设备的模拟量、开关量运行工况数据，通过SV数据网和GOOSE控制网上送至网络保护装置；
[0023] 网络保护装置用于汇总各智能终端上送的数据进行保护计算，并将结果上送给网络保护服务器，同时通过SV数据网和GOOSE控制网将控制命令下发给智能终端；
[0024] 网络保护服务器用于显示网络保护装置上传的数据，根据网络拓扑的实时变化完成智能整定和智能控制，并通过SV数据网和GOOSE控制网将数据下发给网络保护装置或配网自动化系统。
[0025] 智能终端接入互感器完成多路开关模拟量的采集，完成对开关的带操作回路跳合闸或空接点出口输出，完成DC220V/DC110V光电隔离输入，完成电网差动保护，完成配电装置的自诊断和报警，完成一次开关和通讯设备的状态监测，完成以多种规约上送数据；所述空接点出口输出配置10个出口，开关模拟量输入配置14路。
[0026] 广域差动保护计算包括起动元件、电流变化量起动、零序过流元件起动、过电流元件起动、零序负序元件起动和线路差动保护元件的差动保护计算，其中：
[0027] 起动元件
[0028] ΔIΦΦMAX＞1.25ΔIT+ΔIZD
[0029] ΔIΦΦMAX是相间电流的半波积分的最大值；
[0030] ΔIZD为可整定的固定门坎；
[0031] ΔIT为浮动门坎，随着变化量的变化而自动调整，取1.25倍可保证门坎始终略高于不平衡输出；
[0032] 零序过流元件起动
[0033] 当外接和自产零序电流均大于整定值时，零序起动元件动作并展宽3秒，去开放出口继电器正电源；
[0034] 过电流元件起动
[0035] 当最大相电流大于整定值时，过电流起动元件动作并展宽3秒，去开放出口继电器正电源；
[0036] 零序负序元件起动
[0037] 当零序和负序之和大于整定值时，零序和负序元件动作并展宽3秒，去开放出口继电器正电源；
[0038] 线路差动保护元件
[0039] 线路差动包括变化量相电流差动保护、两段相电流差动保护和零序电流差动保护；
[0040] 差动保护的动作方程为：
[0041]
[0042] 其中各变量定义如下：
[0043] φ＝A，B，C
[0044] ICDφ：差动电流， 为两侧电流矢量和的幅值，
[0045] IRφ：制动电流， 为两侧电流矢量差的幅值，
[0046] IH：随差动保护的性质不同分别为差流高定值或低定值。
[0047] 网络保护服务器对整个系统进行冗错处理，对SV数据网和GOOSE控制网的通讯状态进行监视；当通讯状态异常时进行闭锁保护；
[0048] 将网络保护系统的相关信息以友好人机界面的形式显示。
[0049] 光纤通讯网络以SDH做为主干网，以E1/LAN网桥、工业以太网交换机作为接入设备构成。
[0050] 本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。
