光纤通信原理在差动保护中的应用

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1、万方数据光纤逦信原理在差动保护巾日a应用王华，彭楚武，刘龚，申伟杰(湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082)[摘要]光纤通信是目前通信技术发展的重要方向，也是电力系统专用通信网中一种先进实用的通信手段。本文详细介绍了光纤通讯数据同步调整原理，并阐述了如何将其应用到差流计算中。关键词光纤通讯差动保护同步调整0引言随着电力系统的发展，为了保证电网的安全稳定运行，国内外各大电网都要求输电线路配备在任何时候都应有的全线速动的纵联保护。尽管各种纵联保护(如高频距离、高频方向和电流分相差动)的保护原理不同，但都要求保护借助通道将输电线一侧的信息传送到另一侧。保护用的通道主要有：电力线载波、金

2、属导引电缆、微波通道和光纤通道。由于光纤具有电不敏感性，而且抗干扰能力极强，因此利用光纤作为通信介质具有独。蚓㈨特优势。光纤通信是目前通信技术发展I一的重要方向，也是电力系统专用通信网COM．-的一种先进实用的通信手段。光纤通道一与输电线无直接联系，不受电磁干扰的A侧保护装l影响，可靠性高，通信容量大，具有其它通信方式不能比拟的优点。1光纤数字通道在继电保护中的应用继电保护所采用的光纤通道主要有2种方式：①保护敷设专用的光纤通道；②复用现有的数字通信网络。相应的系统连接方式有专用方式和复用方式。1．1专用方式专用方式需为继电保护敷设专用的光纤通道，在专用光纤通道中只传输继电保护的信息。由于

3、受光端机的工作距离(主要由光头的光发送功率和接收稿日期：2005—03—04作者简介：王华(1979一)，女，硕士研究生，研究方向为：嵌入式系统、计算机集成制造系统(CIMS)、微机测控网络；彭楚武(1949一)，男，教授，研究方向为：计算机集成制造系统(CIMS)、微机测控网络、单片机应用等；刘龚(1979～)，男，硕士研究生，研究方向为：嵌入式系统、计算机集成制造系统(CIMS)、微机测控网络；申伟杰(1979一)，男，硕士研究生，研究方向为：嵌入式系统、计算机集成制造系统(CIMS)、微机测控网络。14囵斓2005年7期收灵敏度决定)的限制和敷设光缆费用的制约，专用方式的通信距离一般

4、在30km以内。专用方式的优点是光缆的纤芯经熔纤后由光缆终端箱直接接入保护设备的光端机(如COMl)，不需附加其它设备，可靠性高而且由于不涉及通信调度，管理也较方便。目前，专用方式主要应用于距离较短的城网线路保护以及发电厂与电力系统之间的短联络线保护。1．2复用方式连接方式如图1。图1复用方式系统连接图复用方式则是利用数字PCM复接技术，借助现有的光纤通道和微波通道，对继电保护的信息进行传输。复用方式利用64kb／S的数字接口接入现有数字用户网络系统，不需再敷设光缆，同时传输距离也大大提高，可延伸到数字用户网络的每个通信接点。继电保护利用复用方式传输数据信息时，需在通信室内增加数字复用接口

5、设备和数字复用设备相连接。复用方式主要用于长距离输电线路的保护。实际工程应用中，安装在继电保护室的保护装置与安装在通信室的PCM数字复用接口设备的距离较远(电气距离超过50m)，为保证保护数据通信的可靠性，其间的通信媒介采用光缆。2脉码调带IJ(PCM)数字式电流差动保护现代通信技术采用PCM的方式实现多路信息传输，这种方式抗干扰能力强，尤其适用于数字式保护，光纤通信式将电信号变为光信号进行传输，而光信号与电磁信号隔离，为纵联差动保护性能的提升提供强有力的支持。下面详细阐述了电流差动一巨一万方数据保护的原理。保护装置经交流采样、A／D变换后，CPU单元(采用motorola公司的DSP56

6、F807)对信号进行滤波处理，并将滤波后的电流数字量传送通信单元，同时接收经同步调整后的对侧电流数字量，并与本侧电流数字量进行比较判断决定是否发出口命令。64kb接口用于进行PCM的调制解调。2．1动作判据采用比例制动特性，如图2。图2比例制动特性图动作方程：当，cd≤

7、IM+Iyl

8、(2)式中：，M为本侧电流；』。为对侧电流；l，M+，Nl为差电流；l，M一，。I为和电流；I。。为按躲过最大负荷下最大不平衡电流整定，一般为0．41、，；K，为比例制动系数，固定为0．5；K，为比例

9、制动系数，固定为0．7；，。为差流拐点电流，固定为4，一在本侧动作方程满足后，向对侧发本侧动作信号，本侧收到对侧动作信号后再出口。如图3。图3动作出口逻辑图2．2数据同步调整原理线路两侧的装置由于本侧接受到的对侧电流波形比对侧电流时间相差通道传输时间At，因此必须把波形向前移△t，方可与本侧波形进行差动比较。2．2．1计算通道时延t．通道延时调整关系如图4。图中：“×”表示采样点，周期为5／6mS，一个周波采样24点，每