继电保护光纤通道的分析探讨赵俊

继电保护光纤通道的分析探讨赵俊

赵俊汪雷宋根华董国威

（国网宣城供电公司安徽宣城242000）

摘要：继电保护中利用光纤进行信息传递的技术还不是特别成熟，电气信息及其他逻辑信息在光纤通道内能正常传递是继电保护技术发展成熟的重要条件之一。因此需要相关规定对电网中光纤的敷设，光纤延迟等进行严格要求，不断加强光纤的自愈能力是该领域内的重要探究方向。本文分析和总结通道异常对继电保护的影响，并给出相应的解决措施和对通道的一些要求。

关键词：光纤通信；通道异常；继电保护

引言：光纤传输优势在于带宽，量大，抗干扰强，以及质量好。因此在继电保护中经常用到，可以提高保护措施的质量。利用光纤进行继电保护主要有：（1）电气参数的传递；（2）故障位置信息传递。基于光纤的继电保护的基本要求是无错误操作，以及拒动频率尽量低。现在的光纤通信还不能做到零失误，并且光纤运用的越多，时间越长，许多问题也开始慢慢显露出来，需要引起重视，尽快研究出相应的解决措施。

1继电保护光纤通道的安全

继电保护业务分为两个路径：直连和迂回通道。而本文提到的迂回通道的继电保护业务是解决这一迂回通道的而设置的问题，所以是属于单一路径画的策略研究范围。

我国光纤保护方法是由专有和复有两种保护方法，两种类型都能够运用在多个节点连成的迂回通道中。从而就有了专用纤芯迂回通道和复用的迂回通道，从而提高了通道传输信息的能力。

网络设备不被盗取或动用、信息资源的防止篡改的能力以及预防非法访问的能力是电力光纤通信网得以解决的问题，解决了这些突发事件，才能够具有对网络私密性、整体性和实用性进行保障，而继电保护光纤通道的关键安全所在就是网络结构和节点链路之间的安全，所以要解决的就是这一问题。

2继电保护对光纤通道的要求分析

2.1光纤保护的内容

纵联保护中，需要传递的信息主要有：故障发生的方向和位置，这两类信号并非电气信号，而是逻辑信号，内容形式比较简单。相对而言，纵差保护传递的信息比较复杂，包括电流的幅值相位、位置和时间信息[1]。

2.2继电保护对光纤延迟的要求

针对继电保护的“四性”，相关标准对动作发生的具体时间有一定的要求，给出了各保护方案传递的最大允许时间值。就纵联保护而言，尽管对故障发生位置的判断只与电气信号值有关，需要时间的长短与光纤是否延迟无关。但是对于何处发生故障，故障发生在哪个范围内需要基于两点：（1）对本侧的电气信息进行分析，得出故障在本侧的哪个方向发生；（2）根据有关信息分析出故障发生在对侧的哪个方向。当上述两条都分析得到故障方向为同一个方向时，可以判断为故障发生在区内，保护动作起动。这样看来，光纤延迟对纵联保护时间的影响有叠加现象。就纵差保护而言，光纤延迟对其相应时间的影响有两个因素：（1）在对电气信息进行分析和计算的时候，当前电流并不是当前两侧电流的总和，实际上应该是接受到的对边电流，和同一时刻本边电流的和值；（2）本边在发生保护动作之前，既需要本边的差动判据满足，也需要对边的许可，这样可以避免突然断线引起的错误保护动作。而两边进行差动条件判定，本边需要收集电气信号，对边许可信号的传递，这些都要考虑到光纤延迟，而且延迟的时间加倍。

3光纤通道应用问题及其解决对策

目前，我国光纤通道在继电保护中的应用技术核心在于光纤接线、差动保护远跳回路设计、复用通道的电流差动保护、设备双重化设计等环节中，因此在通道应用中注意上述环节中改善措施的加强应用。

3.1光纤通道应用中的接口接线问题

光纤通道应用于继电保护装置中与纵联保护装置配合组成纵联保护系统，但是在现阶段的光纤通道应用中还未实现二次接线，以致继电保护装置中断路器与电流互感器之间故障无法彻底避免，整个电力系统主要借助于二段线路保护进行系统安全维护，这样就直接影响了系统安全稳定性。

借由改进光纤通道接线即将纵联保护与其它保护装置的发讯接点进行并联连接，可以提升借口线路的稳定性。该改进方法主要用于不具备跳位发讯逻辑的继电保护装置，而且在并联运行过程中不能将继电保护装置与TWJ并联，否则将影响继电保护的功用。然而，当前应用比较广泛的WXB-11C继电保护装置尚不能实现纵联保护装置与其它发讯接点的直接并联，故在系统应用中应先进行发讯接口设计后才能进行二次线路并接。

3.2系统差动远跳回路设计问题

继电保护装置的电流差动远跳装置中含有大量的线路与保护永跳装置等，其差动远跳主要是借助母差与失灵永跳装置来实现，但是就目前的技术应用现状，电流差动远跳回路设计还有待改进。

电流差动保护远跳装置在运行时先将发送端进行远跳设置，使其不受主保护压板与启动元件的控制，进入自动控制状态，这样便在远跳保护的同时也带来了一些问题，即当远跳装置的单侧开关检修时，其中的保护线路处于待运行状态，两侧的远跳保护装置便闲置进而不能参与保护运作控制，妨碍了检修数据的传输，也会妨碍远跳保护信号的传输。改进其中的回路设计即通过在保护装置的发送端中设置串入压板LP，并将串入板与远跳回路相连接，可以避免远跳保护装置在系统检修环节闲置，推进远跳保护装置功用的发挥。现阶段，电流差动保护远眺回路优化设计广泛应用于BP-2B母差保护设计中，BP-2B微机母线保护装置中母线差动保护及母联失灵永跳保护能够实现快速且高灵敏度的远跳保护，且应用中母线运行方式具有普适性，易于兼容应用一些新型设备及结构。

3.3光纤通道应用中的设备双重化问题

光纤通道应用中，主要存在着PCM设备与PDH光端机的双重化，光通讯设备资源配置双重化、电源配置双重化等问题，设备的双重化问题会造成资源的浪费，也会在一定程度上降低信号传输的效率。在实际应用中，在避免保护装置与光纤通道电源交叉的前提下借助路由保护装置或统一直流母线系统下的光端设备可以改良设备双重化问题。而在不需要采用PCM设备情况下，则无需进行业务接口，光端设备可以采统一的母线传输系统及保护装置简化系统的双重设备或线路资源替代，从而省却PDH光端机设备。

3.4光纤通道的抗干扰问题

光纤通道的抗干扰问题主要指通讯机房中的抗干扰问题。电力系统变电站周边因为设备放电或各种倒闸操作所产生的电弧及自然雷电等会产生电磁场对继电系统中的通讯室造成干扰，进而破坏设备，影响信号传输。现阶段，解决通讯室的抗干扰问题主要采用优质的接地系统或屏蔽设备来抗电磁场干扰。

4总结

总而言之，光纤通信具有抗干扰性强和传输容量大的特点，把光纤通信应用于继电保护中，可提高装置的安全可靠性，提高通道的抗干扰能力，使得信号传输更为准确，促进新的保护方式及原理的产生。

参考文献：

[1]魏延路，郝学华，柳峰，等.浅论光纤技术与电力继电保护的融合研究[J].建筑工程技术与设计，2014（35）：626.

[2]叶小波，豆丹丹.光纤技术与电力继电保护融合实践分析[J].科技创新与应用，2016（10）：175.

[3]王春礼.继电保护中电力光纤技术的应用[J].中国科技博览，2010（34）：302.