继电保护光纤通信接口技术及标准.doc

继电保护光纤通信接口技术及标准陈建宁 1 仲惟师 2 (1国网南京自动化研究院江苏南京 210003 ,2山东省蓬莱市供电公司山东蓬莱 265600 ) 摘要: 标准由 IEEE 于 2002 年制定, 规范了远方保护设备和数字复用设备之间的光纤通信接口的帧结构、时钟定时等内容。本文首先介绍了继电保护线路纵差保护系统的结构,分析了光纤保护的应用现状及其局限性,然后介绍了 IEEE 标准的主要内容和意义,最后以一个典型应用说明了该标准的实际使用情况。关键词: 继电保护;远方保护设备;数字复用设备; 1 .概述电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源,电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。但由于自然环境、制造质量、运行维护水平等诸方面的原因,电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。因此,需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系,其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。随着光纤的性价比不断提高,光纤保护在电力系统中获得普遍应用。 GB14285 《继电保护和安全自动装置技术规程》中明确规定:“具有光纤通信的输电线路应优先采用光纤作为传送继电保护信息的通道”。一般来说, 在变电站或发电厂内, 当继电保护装置与电力通信网中的通信设备连接距离大于 50m ,或通过强电磁干扰区应采用光缆连接。目前,在用光纤传输继电保护信息时,继电保护中所使用的远方保护设备和数字复用设备之间的通信规范往往是由各个继电保护设备厂家自己制定的,并且仅仅使用在自己的设备上。这样就带来了一些问题,如不同厂家的远方保护设备和数字复用设备无法互连, 保护专业和通信专业之间的界限不明确等。为此, IEEE 的继电保护委员会和电力系统通信委员会于 2002 年制定了 标准, 该标准规范了远方保护设备和数字复用设备之间的光纤接口。本文首先介绍了继电保护线路纵差保护系统的结构,然后分析了光纤保护的应用现状及其局限性,最后介绍了 IEEE 标准的主要内容和意义。 2. 线路纵联差动保护系统及光纤保护的应用 线路纵联差动保护系统的结构线路纵联差动保护,简称为纵差保护, 是当线路发生故障时, 使两侧开关同时快速跳闸的一种保护装置。纵差保护是目前最常用的一种继电保护方式, 是线路的主保护。它的基本原理是: 以线路两侧判别量(如电流矢量) 的特定关系作为判据, 即两侧均将判别量借助通信通道传送到对侧, 然后两侧分别按照对侧与本侧判别量之间的关系来判别区内故障或区外故障,如图 1 所示。判别量和通信通道是纵联保护装置的主要组成部分。传输继电保护信息的通信通道既可以是专用通道,也可以是复用通道。专用通道方式是指线路两侧保护装置之间直接通过导引线或光纤传输保护信息。一个通道独占两根导引线或纤芯,由保护装置把保护信息编码后传送到对端, 中间不经过任何数字复接设备。复用通道方式是指线路两侧保护装置通过电力通信网传输保护信息。电力通信网不是专用于传输保护信息,还可以传输调度电话、远动、以太网等其他业务。复用通道方式的线路纵差保护系统如图 2 所示。远方保护设备安装在保护机房,可以是单独的设备,也可以和线路纵差保护装置为同一设备,而数字复用设备则安装在通信机房。远方保护设备数字复用设备通