500kV输电线路继电保护复用光纤通信方式
500kv线路保护通信方式及优缺点分析
500kv线路保护通信方式及优缺点分析摘要：本文分析了500kV线路的继电保护方式，通过分析可知各种保护方式都具有优缺点，既相辅相成，又互相独立，因此，我们在实际选用继电保护方式时，要进行综合分析，取利避弊，提高500kV线路继电保护的安全性。
此外，还要对其进行定期维护，降低故障发生率。
关键词：500kV；光纤复用通信方式；同杆双回线路继电保护；远方跳闸保护一、500kV线路保护的必要性在近年来国家电网系统的快速发展背景之下，一大批新建500kV变电站开始投入到系统运行当中，带动着500kV电网的迅速发展。
截至目前，可以说500kV变电站已经成为了多个省市地区电网系统的主网架构成要素，在西电东输等跨区域性的联网运行中始终占据着举足轻重的地位。
从新建500kV变电站运行的角度上来说，结合相关的实践工作经验来看，在运行线路接入条件下，既有运行线路两侧变电站必须要通过线路更新升级以及保护改造的方式，与新建变电站的保护相适应。
二、500KV线路继电保护方式1、光纤复用通信方式SDH光纤技术已经在电力系统中应用了十几年。
在传输继电保护信号时，光纤技术具有很多优点，如抗感应过电压、抗磁钢干扰、可靠性高、输电线路运行状态不能对其产生影响等优点。
500kV高压输电线路中的光纤复用通信继电保护方式，由SDH(同步数字系列)光传输网提供通道，可采用复用2Mhit/，通道的保护方式。
但是，此种装置在实际应用中还存在一定的问题，比如实施困难、连接复杂、不易维护等。
由于这种装置在生产过程中可能存在一些技术问题，导致其在实际应用中出现管理盲区，容易发生故障，不能实现网管监控。
另外，一条线路保护通道只能和一套接口装置相对应，如果增多通道数量，就会增加相应的成本。
因此，为了便于继电保护通信的实施，并提高其装置的可靠性，需要对其进行改进，本文提出了相关建议。
以改进SDH设备和保护设备之间的通信接口为切入点，采用多个装置连接口的方式。
光纤保护联调在500kV输电线路的探讨
光纤保护联调在500kV输电线路的探讨摘要：光纤保护是高电压输电线路当中的主要保护技术，其本身传输容量大、安全性高，在现代输电线路当中得到了广泛应用。
本文主要对在500kV输电线路当中光纤保护联调的相关问题进行了分析探讨，以期能够不断提升高电压输电线路的运行稳定性和安全性。
关键词：光纤；保护联调；输电线路光纤保护在线路主保护当中应用广泛，由于距离远在线路两侧联调时会出现很多问题，影响联调进度和保护作用的发挥，因而需要加强对光纤保护的研究，同时对于通道调试应该加强方案设计，并对调试过程中出现的问题进行分析解决，从而提升光纤保护的稳定性和安全性。
一、光纤保护原理概述光纤保护的基本原理是输电线的纵联保护借助光纤通道将线路两端的保护装置纵向连接起来，将各端的电气量或质量零传送给对方，然后对故障发生范围进行判断，决定是否进行跳闸操作，现在常见的光纤保护当中主要有光纤距离保护和光纤差动保护两种类型，其中光纤差动保护主要是通过光纤通道将一侧的电流波形或是数字信号用光纤传导另一侧，两侧所安装的保护装置根据传递过来的信号来对其进行相应比对处理，通过计算结果来对线路当中的三相电流变化进行判断，并对内部发生故障还是外部发生故障来确定是否使保护装置发生动作。
光纤距离保护则是在高频纵联巨鹿保护基础上利用距离保护启动元件和距离方向元件来对高频信号进行控制，从而决定两侧保护是否发生动作，用光纤通道来代替高频通道，保证保护动作可靠性。
而在这种保护当中可以分成闭锁式和允许式，这种保护方式不会受负荷电流影响，也不会受线路分布电容影响，因而在超高压电网当中的应用逐渐广泛。
在现代500kV电网当中应用比较多的就是允许式光纤距离保护，在出现故障的时候能够通过距离元件、电流元件来向对侧发出跳闸信号，这样能够有效保证两侧都能够实现快速跳闸。
二、专用光纤通道测试在使用专用光纤通道进行光纤保护的时候，由于通道比较单一，因而出现的问题也是比较少的，在对光纤通道进行解决时也比较方便，对光功率计两侧的发光功率进行检测，并对测试值进行记录，尤其是再是长线路的测试当中，熔接点比较多，而熔接点质量会直接影响线路衰耗，因而需要对专用光纤通道进行调试：一是将本侧保护装置设置成光纤自环方式，保护装置内外部光端机光纤接口收发相互连接，并对光端机运行情况进行检测；二是在光端机运行正常的情况下，对本侧保护装置进行设置，改成近程通信机光纤自环方式，对近程通道运行是否正常进行检测；三是在近程通道正常的情况下，对本侧保护装置进行设置，改成远程光纤自环方式，对远程通道是否正常进行检测；四是对侧进行测试工作。
关于500 kV输电线路光纤保护通道的优化方案
第31卷第3期2017年 6月齐鲁工业大学学报JOURNAL OF QILU UNIVERSITY OF TECHNOLOGYVol.31 No.3Jun.2017文章编号：1004-4280(2017) 03-0051-05 DOI ： 10.16442/ki.qlgydxxb.2017.03.010关于500 kV输电线路光纤保护通道的优化方案赵本水\张玮\李磊2(1.齐鲁工业大学电气工程与自动化学院，济南25〇353 ;2.国网山东电力公司调控中心，济南25〇001)摘要:光纤作为纵联保护的通信通道，它具有传输速率高、抗干扰能力强、安全性好，可靠性高的特点，在500 kV的输电线路中得到广泛使用。
介绍了纵联保护的原理、几种保护通道的特点、光纤作为保护通道的特点和继电保护装置与光纤通道的几种连接方式。
根据光纤纵联差动保护在山东电网500 kV输电线路中的应用中所遇到 的关于光电转换装置的问题，提出对现存保护通道的改进方案，以提高保护的正确动作率，确保电网安全稳定运行。
关键词：光电转换装置；光纤通信；纵联保护；运行维护中图分类号:TM73 文献标识码:AOptimization Scheme of Optical Fiber ProtectionChannel for 500 kV Transmission LineZHAO Ben-shui1,ZHANG Wei Lei2(1.School of Electrical Engineering and Automation,Qilu University of Technology, Jinan 250353 , China；2.State Grid Shandong Electric Power Company Control Center, Jinan 250001,China)Abstract：Fiber optic cable as a longitudinal protection of the communication channel,it has a high transmission rate, anti-interference ability, good security, high reliability characteristics, in the 500kV transmission lines are widely used. This paper introduces the principle of the protection of the vertical link，the characteristics of several protection channels，the characteristics of the optical fiber as the protection channel and the connection of the relay protection device and the fiber channel. According to the problems encountered in the application of optical fiber longitudinal differential protection in the 500kV transmission line of Shandong power grid, the improvement scheme of existing protection channel is put forward to improve the correct operation rate of protection and ensure the safe and stable operation of power grid.Key words ： photoelectric conversion device ； optical fiber communication ； longitudinal protection ；operation and maintenance在500 k V的输电线路中继电保护通常采用纵 联差动保护。
500KV线路继电保护的应用及分析
500KV线路继电保护的应用及分析摘要：近年来，随着电力供应需求的急剧增加，人们越来越关注电力系统的安全与稳定，在目前的电力系统中，其工作重点也开始渗透到高压电力的继电保护装置中，继电保护装置不仅能有效避免局部设备故障，还能保证电力线路的有效供电，在电力系统中具有非常重要的现实意义，因此，本文从继电保护装置的工作原理和继电保护在500kV线路上的应用两个方面探讨继电保护的应用，希望为整个电力系统的保护做出贡献。
关键词：500kV线路；继电保护；应用分析；引言如今，随着技术的发展，我国的用电量显著增加。
有效地保证电力系统的稳定和安全供电是非常重要的。
改善电力系统中的电力保护，特别是高压继电保护的研究，已成为当前的工作重点。
希望对高压线路继电保护应用的探索能为电力系统的发展提供一定的参考。
1.继电保护的基本原理继电保护主要是指电力系统某些部件发生故障和问题，可以发出信号，相关人员听到信号后，立即采取措施，保护电力系统。
该装置的主要用途是保护电力线路系统，确保电力的正常运行，继电保护的工作原理是对异常电路中的电气量变化进行一定的控制。
继电保护装置的主要功能是为电力系统的故障提供基础和保证，当电力系统发生故障时，继电保护装置会发出命令，立即采取措施，减少对电力系统的破坏，也能满足电力用户的需求，继电保护装置的另一个功能是减少部件损坏并监控电力设备的运行，如果电力设备出现异常情况，工作人员根据出指令，调整异常情况。
2.500kV线路继电保护应用高压线路在供电系统中占有非常重要的地位，这与其结构可靠、能够大规模远距离输电、电网安全性显著提高、故障机会较少、经济效益显著等优点密切相关，由此可见，500kV输电线路的继电保护已经是一条非常重要的输电线路，其保护方法必须具有高度的可实施性、安全性和可靠性，目前，光纤通信方式、同塔双回线路继电保护和远程跳闸保护在此类高压输电系统中得到了广泛应用，此外，电磁继电器、微机装置和集成微机继电保护通常只用于低压高压线路。
华东电网500kV输电线路单口保护光复用迂回通道管理办法
华东电网500kV输电线路单口保护光复用迂回通道管理办法（试行）华东电力调度中心2008-11总则为满足华东电网500kV输电线路继电保护通道双重化要求，加强单口保护光复用迂回通道的管理，特制定本办法。
华东电网500kV输电线路继电保护迂回通道管理实行“统一管理、分级负责、资源互补、确保安全”的原则。
本办法是华东电网通信运行管理规程的组成部分，又是华东电力系统调度规程的一部分。
华东电网内所有涉网运行的企业和单位均须遵照执行。
术语定义单口保护：只有一个通信接口传输继电保护信号的分相电流差动、高频距离、远方跳闸、方向高频保护。
500kV线路继电保护通道“N-1”原则：对于同一条500kV 线路的两套继电保护，任何站点的单一通信传输设备、相关电源及辅助设备或线路上的单点OPGW光缆计划检修或故障，都不应造成该500kV线路两套继电保护的通道全部中断。
500kV线路继电保护直达通道：继电保护正常运行时，利用A、B站通信设备及站间直达OPGW光缆从A端将继电保护信号直接传输至B端的通道。
500kV线路继电保护迂回通道：继电保护正常运行时，利用A端至B端多套通信设备及站间非直达OPGW光缆从A端将继电保护信号经过多个站点传输至B端的通道。
500kV 线路继电保护临时通道：当继电保护装置或通信系统由于计划检修或故障，将出现正常运行的500kV 线路无保护运行的情况，或在电网出现其它紧急情况下，为提高电网安全运行水平而临时组织的继电保护通道。
单口保护光复用迂回通道组织原则1.华东电网500kV 输电线路继电保护通道组织由华东电网有限公司通信中心负责。
华东电网500kV输电线路继电保护迂回通道组织应充分利用华东电网范围内各级通信资源，以保证满足500kV 线路继电保护通道“N-1”原则。
2. 华东电网500kV 输电线路继电保护直达通道和迂回通道必须全部承载在500kV 线路的OPGW 光缆上，临时保护通道可采用其它电压等级的OPGW 、ADSS 、架空、管道等光缆。
光纤通信在500kV线路保护中的应用
信 号 。 当时 的实 测数 据 （ 次值 ） 一 见表 １ 。表 １中 ， ， ，
为差 动保 护 装 置负 荷 电流 ， ， 为光 缆 对侧 负 荷 电 Ａ； ２
张 晓虎 ’梁容绥 ，
（ 内蒙 古 电 力 （ 团 ） 限 责任 公 司 ， 集 有 内蒙 古 呼 和 浩 特 ０ ０ ２ ；． 头 第一 热 电厂 ， １０ ０ ２包 内蒙古 包头 ０ ４３ ） １００
【 要】包头地 区现 有 ３条 ５ ０ｋ 输 电线路 ， 摘 ０ Ｖ ３
条 线 路 均 以 光 纤 作 为 线 路 纵 联 保 护 的 通 信 通 道 。 结
２ ０ 一 ５ １ ，０ Ｖ 高 布 线 Ｌ Ｏ 纵 联 电流 差 ０ ６ Ｏ — ８ ５ ０ｋ ９ 动保护 装置 发“ 动通道 １ 对称 超过最 大预设 值 ” 差 不
５０ｋ ０ Ｖ输 电线路 纵联 保 护 的通信 通道 ， 除需 保证 两
端保 护装 置正确 进行 故障 信息交 换 的同 时 ，还需 保 证在 区外 故 障 时 ， 护装 置不 动 作 ； 区 内故 障 时 ， 保 在
达 ３ ， 通道 不对 称 预设值 为 １ ， 此 时通 ． ｍｓ而 ２ ． ｍｓ但 ５
信人 员监 视通 道状 态完好 ， 而且 无误 码和 丢帧 ， 也没
有 任何 告警信 号 。当保 护人 员在光 电转换 处将 保护
装 置通 道设 为 自环 状态 时 ， 号消 失 ， 置恢 复正 常 信 装
［ 关键 词】５ ０ ｋ ０ Ｖ超 高压 线路 ； 纤 通 道 ； 光 纵联
保 护 ； 时； 动 电流 ； 延 差
输电线路纵联保护中光纤通信的应用
输电线路纵联保护中光纤通信的应用摘要：为了在电网或者电气设备发生故障，或出现影响电网正常运行的异常情况时能及时切除故障，消除异常情况，保证电网的正常运行，就需要电力系统继电保护与安全自动装置发挥作用。
因此本文主要介绍继电保护中的输电线路纵联保护中光纤通信的应用。
关键词：输电线路纵联保护；信息交换；光纤通信1.输电线路纵联保护1.1纵联保护的概念电力系统的稳定运行与国民的生产生活有着密不可分的关系，为保证电力系统的正常运行，就需要加装电力系统继电保护装置，目前在输电线路中运用最多的是纵联保护。
研究和实践表明，利用线路两侧的电气量可以快速、可靠地区分本线路内部任意点短路与外部短路，达到有选择、快速地切除全线路任意点短路的目的。
为此需要将线路一侧电气量信息传到另一侧去，安装于线路两侧的保护对两侧的电气量同时比较、联合工作，也就是说在线路两侧之间发生纵向的联系，以这种方式构成的保护称之为输电线路的纵联保护[1]。
输电线路纵联保护一般构成如图1所示。
图中TV为电压互感器，TA为电流互感器，它们分别获取本端的电压、电流，两端的保护根据不同的保护原理分别从中提取用来比较的电气量特征，通过通信设备将本端电气量特征传送到对端，并接收来自对端的电气量特征，将两端的电气量特征进行比较，如果满足动作条件则本端断路器跳开，并发送信号告知对端；若不符合动作条件则不会动作。
图1输电线路纵联保护结构框图1.2输电线路纵联保护两侧信息的交换在电力系统中输电线路的纵联保护需要相应通道和通信设备进行信息交换与传递，目前常用的通信方式有：导引线通信、电力线路载波通信、微波通信、光纤通信，利用以上通信方式构成的保护分为导引线纵联保护、电力线路载波纵联保护、微波纵联保护、光纤纵联保护[2]。
2.光纤通信光纤通道由于其在性能和经济上的优势，逐渐成为目前在输电线路纵联保护中最常用的通信通道。
2.1光纤通信的组成在这里以点对点单向光纤通信系统为例，图2是示意图。
浅析500kV盐都变光纤保护通道
浅析500kV盐都变光纤保护通道摘要：本文分析盐都变的输电线路光纤保护通道，并针对目前的运行状况，为通信运行部门提出改进的设想并加强管理，使光纤通信电路能更可靠地传输保护信号。
关键词：光纤保护可靠管理由于盐都变的二条500KV线路和四条220KV线路都应用了OPGW，在整个变电所的输电线路的保护通道都采用了光纤或光纤通信电路。
光纤通信具有很多的优点，如传输容量大、抗干扰等，但用光纤通信设备来传输保护信号时就会出现一些问题，现针对目前的运行状况作简单的讨论。
1 盐都变的光纤保护方式1.1 盐都变至新城变是直接采用光纤进行传输保护信号从图1看，该方式的优点是简单、可靠。
缺点是由于OPGW投资巨大，而单独用二芯进行传送数据量非常小的保护信号会造成资源极大的浪费、只有一个光纤通道，依赖于光纤。
1.2 盐都变至红光变、海翔变采用在SDH光端机上传输与在光纤直接传输相结合的方式。
该方式使用了双通道来传送保护信号，提高了可靠性。
但由于这双通道实际都是利用同一根光缆，因此它还是依赖于光纤的中断与否。
从图2看，在SDH光端机上传输时，传输环节太多，这就会增加很多的故障点。
首先保护装置与光/电（G703 64kb/s）转换设备之间需要光纤连接，光纤的接触好与不好会产生第一个故障点。
光/电转换设备的性能怎样会产生第二个故障点。
其次光/电（G703 64kb/s）转换设备与PCM设备的连接是通过音频配线架（VDF）进行的，由于音频配线架的卡接点容易发生松脱现象会导致第三个故障点。
PCM 设备的卡板会引起第四个故障点。
再次PCM设备与SDH的是通过数字配线架（DDF）进行连接的，DDF的2M头也会引起第五个故障点，SDH光端机本身也会产生第六个故障点。
最后光纤配线架（ODF）和OPGW会分别产生第七、八个故障点。
由于SDH、PCM和光/电（G703 64kb/s）转换设备使用的电源是通信机房提供的，这不但会产生第九个故障点，而且会影响通信设备的正常管理，比如变电所的巡视、蓄电池的充放电、SDH的远程配置等等。
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500kV输电线路继电保护复用光纤通信方式
摘要】现在继电保护复用光纤通信形式，由于在进行多次光电转换后，会让系统的可靠性下降，因此计划在继电小室内装设光传送设备的崭新通信方法，然后将此方法包含的光通信设备的抗电磁干扰方面的难题进行研究，并利用所得到的数据来证明全新通信形式的可靠性。
那么下面我们就来具体的讨论一下500kV输电线路继电保护复用光纤的通信方式。
【关键词】500kv输电线路；继电保护；复用光纤通信
一继电保护装置的运行原理
之所以采用几点保护装置，主要的目的在于电力系统运行期间，保证输电线路由于具备设备出现问题而导致所采用的保护装置出现问题。
要是输电线路里的其中一个电力设备出现问题，那么继电保护装置就很有可能把故障快速的传送进调动中心，然后启动报警装置。
继电保护装置在出现问题以后，也能够开启应急措施来维护电力系统。
而继电保护的运行原理，主要是在输电线路出现不稳定的运行状态以后，电气量就要出现变化，同时其余的保护装置也会发生变化。
这个时候，继电保护装置就要分析电力系统可能具有的故障，然后给周围的断电器传送指令。
同时，窃电输电线路中的故障设施，能够保证整体电力系统可以得到有效的运行。
继电保护装置的此断电处理形式，能够让因为故障设备而造成的损失降到最低，这样就可以确保输电线路得到有效的运行，并得到电能客户的满意。
另外，继电保护装置还可以监控输电线路。
要是与输电线路中进行衔接的设备出现问题，那么继电保护装置就会快速的进行判断，同时开启应急措施，并通过实际状况来采用合理的解决方案，这样一来就能够降低因为设备问题而导致的损失。
二可行的优化改造方案
2.1 方案一：研发标准的2Mbit/s光接口
要研发标准一致，比较适合保护装备以及DH设备的2Mbit/s光接口。
现在SDH设备和保护设备还未设置2Mbit/s光接口，这样就导致复用光纤保护形式要使用很多的几点通信接口装置，这样不但会让通道传送出现延时的情况，而且还能导致通道的平稳性下降。
每个厂家的继电通信接口装置的光信号接口速率、编码格式都存在不同，和传送设备的2Mbit/s接口无法进行连通。
其实，能够将电力系统视作2Mbit/s的光接口标准，然后要求保护设备企业与SDH设备企业合作，来共同研制出能够兼容此这类标准的产品，这样就能够让保护设备所发出的光信号传送进复用SDH通道里。
2.2 方案2：通信设备延伸
通信专业在继电机房安装小容量SDH光传送设备，而保护装置则使用的是2Mbit/s电接口，并和上面所提的的小容量SDH设备进行相连，而小容量SDH设备利用STM-n光接口和通信机房传送设备采取连接，然后通过支路方式插入输网，这样就能够把保护信号传送到侧场站。
这个方案只要求每个保护厂家将2Mbit/s电接口全部集中进保护装置里，而且开发的难度并不高。
三光纤通信设备电磁兼容性
3.1 电磁兼容的含义
（1）在《电磁兼容术语》当中，就确立了电磁兼容的定义：“设备在所在的电磁环境中可以得到有效运行，同时还不会给此环境当中的所有事物造成无法承受的电磁干扰强度”
而电磁兼容主要包括以下含义：
（1）电磁环境是给定的；
（2）设备、分系统的电磁干扰程度不要超标；
（3）设备、分系统要能够符合对于电磁敏感性的相关要求。
3.2 500kv变电站电磁环境
想要全面的掌握高压变电站所形成的电磁环境，有关部门专门对500kv高压变电站里的
工频电磁场采取了测试，而通过结果能够了解到，500kV变电站围墙外的工频电磁场的强度
要明显比住宅区场强限值弱。
500kV变电站中的电场强度能够达到11.66kV/m。
不过在全部的变电站当中，有70%多的
测点的电场强度能够达到4kV/m-8kV/m的范围。
磁感应强度水平分量则能够达到13.23μT，
垂直分量能够达到9.58μT。
另外，有90%多的测点的合成磁感应度超过10μT ，而500kv变
电站的无线电干扰水平能够控制在33dB到46dB的范围内。
而如果变电站的频率保持在
0.5MHz以及1MHz的话，那么就不能够掌握无线电干扰频谱增减的程度。
3.3 500kv变电站电磁环境对光传输设备的影响
通过对电磁兼容性的检测，来制定全部EMI检测的目标：（1）静电放电抗扰能力；（2）辐射电磁场抗扰能力；（3）电迅速瞬变冲群抗干扰能力；（4）冲击抗干扰能力：（5）工
频磁场抗干扰能力。
对光纤传送设备的实际情况进行分析能够了解到，在强电磁场当中，要全面分析射频电
磁场辐射的抗干扰能力、电迅速瞬变脉冲群抗干扰能力等等。
那么下面我们就来具体的介绍
一下：
（1）辐射电磁场抗干扰能力：很多的电力设施都会受到电磁场的干扰，例如在维修工作
者采用的手提式无线电收音机。
此试验方式，主要的作用就是能够掌握设备在遭到无线电频
率的电磁场干扰的情况下，具体的抗干扰能力。
（2）电迅速瞬变脉冲群抗干扰能力：主要是检验电力设施当中的供电电源端口在暂态操
作期间出现的反复的迅速瞬变脉冲群的抗干扰能力。
（3）射频场感应的传导骚扰抗干扰能力：对电力设备在受到由射频发射机所形成的传导
骚扰的抗干扰能力进行的试验。
（4）工频磁场抗干扰能力：根据高压变电站设施所遭到的因为导体里的工频流而形成的
工频磁场干扰而所采取的试验。
【结束语】通过以上内容我们能够了解到，现在的光通信传送产品如果能够采取不错的接地
措施，那么就能够在继电保护小室里得到有效的云信，根据电网500kv变电站的条件，来对
运行期间，各种主流光传送产品采取测试工作，这样就能够确保光传送设施在继保小室里得
到有效的运行。
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