荆州国电南自线路光纤差动保护南京南自

荆州国电南自线路光纤差动保护南京南自

保护功能及原理
3.1. 光纤电流差动保护原理
差动启动元件
保护以相电流突变量启动元件为主，同时有零序电流启动元件、弱馈启动、TWJ 启动元件。
(1) 电流突变量启动元件
判据为为相电流瞬时值的突变量；
分别为相电流浮动门槛，能自适应于正常运行和振荡期间的不平衡分量，因此既有
很高的灵敏度而又不会频繁误启动。
当任一电流突变量连续三次大于启动门槛时，保护启动。
(2) 零序电流
为了防止远距离故障或经大电阻故障时相电流突变量启动元件灵敏度不够而设置。该元
件在零序电流有效值大于零序电流启动定值并持续 30ms 后动作。
(3) 弱馈启动元件
纵联电流差动保护中，用于弱馈侧和高阻故障的辅助启动元件，同时满足以下两个条件
时动作：
a) 对侧保护装置启动；
b) 任一侧线电压小于 90％额定电压；
(4) TWJ 启动元件
在电流差动保护元件中，作为手合于故障或空充线路时，一侧启动另一侧不启动时，未
合侧保护装置的启动元件。同时满足以下两个条件时动作：
有三相 TWJ。
b) 对侧保护装置启动。
差动保护原理
光纤电流差动保护为相电流差动。主要保护区内的相间故障和小电阻接地系统单相金属性接地故
障。差动动作要求：一侧装置差动保护元件动作后，同时收到对侧装置保护元件动作标志后才出口。

合闸加速
包括手合加速及重合后加速两种，加速功能可通过控制字投退。
手合加速回路的启动条件为：
1) 断路器在分闸位置的时间超过 30s；
2) 断路器由分闸变为合闸，加速功能开放 3s。
手合加速与保护加速共用电流定值和时间定值。本保护设置了一段重合闸后加速电流保护和一段重合
闸后加速零序过流保护，电流定值及相应的时间定值可立整定。过流加速保护还可选择经复压闭锁，但
所有加速段均不考虑方向闭锁。
3.6. 三相重合闸
具备三相一次重合闸功能。重合闸功能退出受“停用重合闸”控制字、软压板和硬压板三者“或门”控制。
3.6.1. 充电条件
断路器合位，无闭锁重合闸信号，经 15s 后完成重合闸充电。充电过程中重合闸灯发闪光，充电完成
后发平光，不再闪烁。
3.6.2. 启动方式和条件
完成重合闸充电后，可以由保护启动和 TWJ 启动两种方式启动重合闸。
启动条件如下：
1)
保护动作或者“TWJ 启动重合闸”投入且条件满足；
2)
开关在跳位，且无流；
3)
无放电条件；
3)
重合闸充电满。

闭锁条件
以下任何条件满足，闭锁重合闸：
1) 控制回路断线后，延时 9s 闭锁；
2) “停用重合闸”硬压板、软压板、控制字三者之一置“1”后，立即放电；
3) 重合闸未启动情况下，有跳位继电器动作持续 2 秒；
4) 重合闸未启动情况下，弹簧未储能动作延时 2 秒放电；
5) “大电流闭锁重合闸”控制字投入且条件满足后立即放电；
6) 重合闸动作完成立即放电；
7) 手跳立即放电；
8) 跳闸失败、重合闸失败立即放电；
9) 低压减载、低频减载、永跳硬开入、GOOSE 永跳入、其他保护动作硬开入、GOOSE 其他
保护动作开入后立即放电。
3.7. 低频减载
低频减载功能逻辑中设有一个滑差闭锁元件以区分故障情况、电动机反馈和真正的有功缺额。
考虑低频减载功能只在稳态时作用，当线电压低于“低频电压闭锁定值”时，低频减载功能将自动退
出。
综上所述，低频减载功能的判据为：
1） 三相平衡电压，且线电压均大于“低频电压闭锁定值”；
2） df/dt＜F/T；
3） f＜F；

通讯异常判别功能
装置能够处理数字化采样状态的以下事件，并闭锁功率计算，停止计量和需量统计，同时生成发生时
刻的 XML 文件记录，通过弹出事件的计量通道异常告警代码（10 进制）可以获知异常原因：采样值输入
中断（0x0001）、采样数据网络风暴事件（0x0002）、采样值输入报文源地址无效事件（0x0004）、采样值
输入报文格式无效事件（0x0008）、采样值输入报文数据无效事件（0x0020）、采样值输入报文丢失事件
（0x0040）、采样值输入报文检修状态不一致事件（0x0080）、采样数据非同步事件（0x0100）。
4.5.5. 冻结功能
装置能够冻结以下事件发生时刻的各相电压、电流、功率、需量和电量等信息，存为 XML 格式文件，
存放于 metr 目录。
冻结项目包括：日冻结（30 条）、月冻结或者结算日冻结（12 条）、整点冻结（24 条）、约定冻结（30
条）、失压（10 条）、断相（10 条）、失流（10 条）、全失压（10 条）、逆相序（10 条）、掉电（10 条）、
编程（10 条）、电能表清零（10 条）、需量清零（10 条）、采样数据异常（10 条）。
4.5.6. 清零功能
1)
电能清零： 电能清零时，装置清除存储的电量数据，但清零次数不清零。
2)
电能清零操作：进入运行设置→电度清零。（需密码）
3)
需量清零： 需量清零时，装置清除存储的需量数据，并记录需量清零次数。
4)
装置的需量清零操作：进入运行设置→需量清零。（需密码）

国电南自 IEC 61850 用户手册
8.1. 概述
IEC 61850 是由 IEC 标准制定的一个应用于变电站自动化系统的一个全新的通信标准。国电南
自 EDP 系列平台全面支持 IEC 61850 标准通信规约。
8.2. IEC 61850 功能简介
国电南自 EDP 系列平台支持 IEC 61850 标准的 8-1 部分的多种模型服务，包括：服务器模型、应用
连接模型、逻辑设备模型、逻辑节点模型、数据类模型、数据集模型、取代模型、定值组模型、报告和日
志模型、通用变电站事件模型、控制模型、时间与时间同步模型、文件传输模型。
全面支持 IEC 61850 标准的 6 部分的变电站配置描述文件。
8.3. IEC 61850 功能实现与特点
国电南自 EDP 系统平台的 MMS 服务（过程层与变电站层通信）通过 EDP 平台的 MMI 插件网口与变
电站后台通信；GOOSE 服务（过程层与过程层通信）通过 EDP 平台的保护 CPU 插件网口与其他 IED（智
能电子设备）进行通信。
� 支持多客户连接
国电南自 EDP 系列平台支持多客户连接，实现了可配置的大连接客户的个数。
� 双网通信：
国电南自 EDP 系列平台支持 IEC 61850 的双网冗余通信：MMS 服务通过 EDP 平台 MMI 两个不同网
口与双后台通信（双网口使用不同的子网地址）；GOOSE 服务通过 EDP 平台保护 CPU 插件的不同网口
（不同的 MAC 地址）与其他 IED 进行通信。
� 全面支持 CID 配置
国电南自 EDP 系列平台启动自动解析 CID 配置文件，确保 IED 装置模型与 CID 配置文件完全一致。
� 软硬件结合 GOOSE 组地址过滤
由于大部分网卡使用了哈希算法进行组播地址过滤功能，不良的哈希算法和接受较多的 GOOSE 组播
地址会造成大量 GOOSE 误收。EDP 系列平台在网卡硬件哈希过滤后增加了软件滤波算法，能更好的过
滤 GOOSE 组播报文。
� 支持 Unicode 描述
国电南自 EDP 系列平台 IEC 61850 设备支持 UTF-8 编码的 Unicode 描述功能。
� KeepAlive 动态检测网络状态
国电南自 EDP 系列平台使用 TCP/IP 的 KeepAlive 功能动态检测与 IED 设备连接的客户端之间的网
络状态，能迅速判断网络连建状态。
8.4. MMS 功能与工程应用
国电南自 EDP 系列平台 IED 设备支持的 MMS 服务，包括：服务器模型、应用连接模型、逻辑设备
模型、逻辑节点模型、数据类模型、数据集模型、取代模型、定值组模型、报告和日志模型、控制模型、
时间与时间同步模型、文件传输模型。
IED 设备使用这些功能模型实现了变电站自动化通信功能。

同时 EDP 系列平台 IED 设备支持浏览文件列表服务。客户可以通过该服务，浏览 IED 设备
COMTRADE 目录下的录波文件目录。
8.4.2. 应用连接模型
国电南自 EDP 系列平台 IED 设备支持多客户连接，连接个数可配置，确保在多客户连接情况下能够
对多客户做出响应。
在默认情况下，国电南自 EDP 系列平台 IED 设备设定大可支持的客户连接个数为 12 个。
8.4.3. 逻辑设备模型
国电南自 EDP 系列平台 IED 可以在一个服务器里面支持多个逻辑设备，逻辑设备信息通过解析 CID
配置文件动态生成。
8.4.4. 逻辑节点模型
国电南自 EDP 系列平台 IED 的逻辑节点模型信息通过解析 CID 配置文件内容，动态生成。
8.4.5. 数据类模型
国电南自 EDP 系列平台 IED 的数据类模型信息通过解析 CID 配置文件内容，动态生成数据类信息。
8.4.6. 数据集模型
国电南自 EDP 系列平台 IED 的数据集模型信息通过解析 CID 配置文件内容，动态生成并做出支持。
IED 设备的遥信、遥测、压板、事件、告警、SOE、电度量等信息可以自由的组合到一个或多个不同
的数据中，通过报告或者客户端读取功能一起上送或读取到监控后台。
国电南自 EDP 系列平台 IED 支持数据集的预配置功能，通过修改 CID 中的数据集信息，将 CID 重新
下装到 IED 设备并重新启动该 IED 设备，就可以实现对数据集的修改的无缝支持。
国电南自 EDP 系列平台不支持客户端的在线修改数据集的配置信息。
8.4.7. 取代模型
国电南自 EDP 系列平台 IED 支持 IEC 61850 的取代模型。
目前，IED 设备的遥信、遥测数据支持 IEC 61850 的取代功能；而告警、事件、压板、SOE 等具体
功能暂不支持 IEC 61850 的取代功能。
取代 IEC 61850 的遥测数据，如果遥测数据是模拟量数据，以取代该模拟量数据的 f 值为准。
8.4.8. 定值组模型
国电南自 EDP 系列平台 IED 全面 IEC 61850 的定值组功能。用户可以通过客户端（监控后台）实现
读取当前定值区定值、修改装置定值区定值，切换定值区等定值操作功能。
国电南自 EDP 系列平台 IED 大支持 32 组定值区定值，但是在实际使用中，需要通过 IED 设备面
板固化所有定值区才能实现对 32 组定值区的支持。否则只支持已经固化的定值区的定值操作。
目前，IED 支持 IEC 616850 的 SPG、ASG、ING 的定值操作功能；如果操作模拟量定值修改，以修
改模拟量定值的 f 值为准。
8.4.9. 报告（Report）和日志（Log）模型
国电南自 EDP 系列平台 IED 支持 IEC 61850 的报告和日志模型。其中报告模型包括：带缓冲的报告
模型（BRCB）和不带缓冲的报告模型（URCB）。
1.
报告模型
国电南自 EDP 系列平台 IED 支持的报告模型（包括 BRCB、URCB）支持数据的数据变化（dchg）、
品质变化（qchg）、数据更新（dupd）以及周期触发（integrity）、总召唤（GI）触发报告上送的功能。带
缓冲的报告模型还支持 bufTm 功能。

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