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光纤差动保护原理讲解光纤差动保护，这个听起来很高大上的东西，实际上跟我们日常生活的很多事儿都有关系。
咱们先从最基本的说起，光纤就像是一根根细细的管子，里面可以传输光信号，简直是现代通信的“神器”啊。
想象一下，光纤就像是高速公路，车辆（也就是信号）在里面飞驰，速度快得让人目瞪口呆。
可在这条高速公路上，难免会遇到一些突发情况，比如车祸、堵车，这时候就需要一些保护措施，才能确保通畅。
这时候，差动保护的角色就来了，简直就是我们的“守护神”。
它的工作原理可简单理解为监测光纤里信号的变化。
比如说，正常情况下，信号在光纤里来来回回，基本上是平稳的。
但如果有某种故障发生，信号可能就会出现异常，这就像是高速公路上突然刹车的车，让后面的车都措手不及。
这时候，差动保护会迅速反应，像一位机灵的交警，立马就把情况上报，甚至可以切断故障段，保证整个系统的安全。
很多人可能会想，为什么要用光纤呢？咳咳，这个问题问得好。
光纤不仅传输速度快，而且抗干扰能力强，不容易受外界环境影响，像是在大雨中开车，光纤依然稳稳地跑。
而且啊，光纤的带宽很宽，简直是传输信息的“超能战士”。
一旦有了这种强大的工具，咱们就能把信息安全、快速地传递到每一个角落。
说到这里，大家可能觉得差动保护好像挺复杂的，但其实它的工作方式跟我们日常生活中的一些习惯很像。
比如说，咱们家里的火警报警器，平时安安静静地挂在那儿，一旦有烟雾了，它立马就发出警报，提醒我们注意。
差动保护也是这个道理，它在静静监测着，等到发现异常立马就来个“紧急制动”，保护我们的信息不被损坏。
还有一个重要的点就是，差动保护不仅仅是在通信领域发挥作用，它在电力、铁路等领域也同样重要。
在电力系统中，它可以监测变压器、发电机的运行状态，发现问题后迅速处理，避免更大损失。
这就像是给每个电器装上了“安全带”，确保它们在“行驶”过程中的安全。
不过，光纤差动保护的技术也在不断进步，升级换代就像是手机更新系统一样。
以前的保护方式可能比较简单，现代的保护系统越来越智能化，甚至可以通过数据分析来预测故障的发生。
光纤差动保护原理光纤差动保护是一种用于电力系统的保护装置，其原理是利用光纤通信技术实现电力系统的差动保护。
光纤差动保护的主要作用是在电力系统发生故障时，及时准确地检测故障并切除故障部分，保护电力系统的安全稳定运行。
本文将介绍光纤差动保护的原理及其在电力系统中的应用。
光纤差动保护的原理是利用光纤通信技术实现电力系统的差动保护。
在电力系统中，差动保护是一种重要的保护方式，其原理是通过比较电力系统中不同位置的电流或电压，来判断系统中是否存在故障。
光纤差动保护利用光纤作为信号传输的介质，将差动保护的信号通过光纤传输到各个保护装置，实现对电力系统的差动保护。
光纤差动保护的应用可以提高电力系统的保护性能和可靠性。
由于光纤传输具有抗干扰能力强、传输距离远、信号传输速度快等优点，使得光纤差动保护在电力系统中得到了广泛的应用。
在电力系统中，光纤差动保护可以实现对各种故障的快速检测和定位，提高了电力系统的故障处理速度和准确性，保障了电力系统的安全稳定运行。
光纤差动保护的原理简单清晰，易于实现和维护。
光纤差动保护的原理基于光纤通信技术，其实现过程相对简单，只需在电力系统中布设光纤传感器和光纤通信设备，即可实现光纤差动保护。
而且光纤传输技术具有抗干扰能力强、传输距离远、信号传输速度快等优点，保证了光纤差动保护的可靠性和稳定性。
总的来说，光纤差动保护是一种利用光纤通信技术实现电力系统差动保护的新型保护装置。
其原理简单清晰，应用广泛，能够提高电力系统的保护性能和可靠性，保障电力系统的安全稳定运行。
在未来的电力系统中，光纤差动保护有着广阔的发展前景，将会在电力系统的保护领域发挥重要作用。
光纤差动保护原理分析光纤差动保护（Optical Fiber Differential Protection）是一种应用于电力系统中的差动保护技术，主要用于高压输电线路和变电站的保护，其原理是通过光纤通信技术实现对电力系统中两端差动保护装置之间的电信号传输，以实现设备间的保护、通信和协调。
1.光纤通信原理：光纤作为传输介质，能够将信号通过光的折射和反射实现传输。
光纤具有高带宽，低损耗和抗电磁干扰等特点，能够实现远距离的传输。
2.典型接线方式：光纤差动保护通过将一根光纤分别连接在同一段高压线路或变电站的两个差动保护装置上，形成一条闭环的光纤接线。
3.光纤传感器：在光纤接线路上，布置有一定数量的光纤传感器，用于感测电流和电压信号。
光纤传感器可以通过不同的方式（例如布拉格光纤光栅）实现测量信号的变化。
4.差动保护算法：差动保护算法是光纤差动保护的核心部分，主要用于判断电流或电压的差异，当差异超过设定阈值时，触发保护动作。
差动保护算法可以根据实际需求选择，常见的有电流差动保护和电压差动保护。
5.通信和协调：在光纤差动保护中，各差动保护装置之间通过光纤传输电信号，实现保护装置之间的通信和协调。
一般采用光纤通信协议（如G.652光纤）或使用冗余备份的通信系统，以确保通信的可靠性和稳定性。
1.灵敏性高：光纤差动保护通过传感器对电流和电压进行实时监测，能够检测到小到毫安级别的故障电流，具有很高的灵敏性。
2.速度快：光纤差动保护的通信速度非常快，通常在毫秒级别内即可完成差动保护算法的计算和保护动作的触发，能够迅速切断故障电路，防止故障扩大。
3.抗干扰性好：光纤差动保护采用光纤通信技术，能够有效地抵御电磁干扰和地电流影响，提高保护的可靠性和稳定性。
4.可扩展性强：光纤差动保护支持多通道传输，可以连接多个差动保护装置，实现不同部分的保护和协调，具有较强的工程可扩展性。
总之，光纤差动保护是一种先进的电力系统保护技术，通过光纤通信技术实现差动保护装置之间的通信和协调，具有灵敏性高、速度快、抗干扰性好和可扩展性强等优点，能够提高电力系统的可靠性和稳定性。
光纤差动保护原理光纤电流差动保护是一种基于克希霍夫基本电流定律的保护方式，它通过光纤传输通道实时传递采样数据，利用本地和对侧电流数据按相进行差动电流计算，从而判断是否发生区内故障并进行跳闸保护。
相比于其他保护形式，光纤电流差动保护具有灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点。
同时，由于两侧的保护装置没有电联系，提高了运行的可靠性。
光纤分相电流差动保护的典型构成如图1所示，其差动保护一般采用双斜率制动特性，以保证发生穿越故障时的稳定性。
制动特性曲线采用不同的制动斜率，可以在小电流时提高灵敏度，在电流大时提高可靠性。
当线路末端发生区外故障时，采用较高斜率的制动特性更为可靠。
在光纤分相电流差动保护中，线路两侧电流大小相等方向相反时，差电流为零，反之则不为零，当满足电流差动保护的动作特性方程时，保护装置会发出跳闸令快速将故障相切除。
光纤电流差动保护以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧，因此在电力系统的主变压器、线路和母线上得到广泛应用。
通过光纤传输通道实时传递采样数据，光纤电流差动保护实现了保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响。
程序。
该元件的启动门槛为定值加上浮动门槛，延时30ms以确保相电流突变量元件的优先动作。
3.1.4利用TWJ的辅助启动元件该元件通过TWJ信号传输实现对侧启动，当本侧未启动且对侧启动时，TWJ信号发出，本侧启动元件动作。
同时，为了确保对侧启动元件不受到本侧故障影响，需要在对侧设置QDS信号，当QDS=1时，对侧启动元件才能动作。
分相电流差动保护采用专用光缆或2M数字通道传输三相电流及其他数字信号，使用专用光缆作为通信媒介时，传送速率可达1Mbps，内置式光端机不需要任何光电转换设备即可独立完成光电转换过程。
差动继电器动作速度快，跳闸时间小于25ms，即使在经过大接地电阻故障，故障电流小于额定电流时，也能在30ms以内正确动作。
光纤差动保护动作原理今天来聊聊光纤差动保护动作原理，这可是个很有趣却又有些复杂的东西呢。
我记得以前家里用电的时候，要是哪里突然出问题了，电路就会断开，这是一种简单的保护措施。
那光纤差动保护呢，其实也像一个非常智能又敏感的电路保镖。
先给你解释下什么是光纤差动保护。
简单说，光纤差动就是通过光纤来比较线路两端的电流情况。
打个比方，就好比两个人在路的两端看守一个宝藏（这里宝藏可以看作是需要保护的电力线路等设备），他们时刻观察着经过到手边的水流（把电流比作水流，比较形象）的大小和方向。
这两个人怎么判断是不是有异常情况呢？如果宝藏安安稳稳的，正常情况下，从路的一头流进宝藏的水量和从宝藏流向另一头的水量应该是差不多的，这就类似于电路正常的时候，进线端的电流和出线端的电流差值很小。
要是有小偷（故障，可以是相间短路或者接地短路等故障像小偷偷宝藏一样破坏电路的正常运行）突然出现，从一头流入宝藏的水突然增多或者减少，另一个看守的就能通过他们之前定好的通信方式（光纤就是他俩的通信方式）迅速知道情况不对了。
说到这里，你可能会问，那光纤在这当中到底起什么特别的作用呢？其实光纤就像一个信息高速公路，两端收集到的电流信息能快速又准确地在上面传送，这样一旦线路两端电流差值超过了我们设定的一个正常范围（这个范围是根据工程实际和相关原理设定的，就好比看守宝藏的两人心里清楚正常水流波动范围是多少一样），保护装置就会迅速动作，把电路断开，防止故障进一步影响整个电力系统。
老实说，我一开始也不明白为什么一定要用光纤呢。
后来研究了才知道，光纤传输信息又快又不容易受干扰，对于精确地比较两端电流的差动保护来说是非常理想的。
比如说，如果用普通电缆传输电流检测信号，就像是用一条嘈杂的小路传递消息，可能会有杂音（干扰），但是光纤就干净利落多了。
在实际应用上，在大型变电站和发电厂的电力线路保护中经常能看到光纤差动保护的身影。
这就像给那些电力系统的心脏和血管加上了一道道精准的防护栏，一旦哪里有差池，立马就保护起来，避免大面积停电之类的严重后果。
线路光纤差动保护原理线路光纤差动保护是一种应用于电力系统的保护方式，它能够在电力系统出现故障时，快速准确地切除故障部分，保护系统的安全稳定运行。
本文将介绍线路光纤差动保护的原理及其应用。
一、差动保护原理。
1. 差动保护的基本原理。
差动保护是利用电力系统各部分之间的电流差值来判断系统是否发生故障的一种保护方式。
当系统正常运行时，各部分之间的电流差值应该为零；而当系统出现故障时，故障部分的电流与其他部分的电流就会有差异，通过检测这种差异来实现对故障的快速切除。
2. 光纤差动保护原理。
线路光纤差动保护是利用光纤通信技术将保护装置与被保护设备连接起来，通过光纤传输电流信息，实现对电力系统的差动保护。
光纤差动保护具有传输速度快、抗干扰能力强、适应性好等特点，能够有效应对电力系统的各种故障。
二、线路光纤差动保护的应用。
1. 高压输电线路。
在高压输电线路中，线路光纤差动保护能够实现对线路的快速差动保护，当线路出现短路、接地故障时，能够迅速切除故障部分，保护线路的安全运行。
2. 变电站。
在变电站中，线路光纤差动保护可以应用于母线保护、断路器保护等方面，实现对变电站设备的差动保护，提高变电站的安全可靠性。
3. 其他电力系统。
除了高压输电线路和变电站，线路光纤差动保护还可以应用于其他电力系统，如风电场、光伏电站等，为电力系统提供可靠的差动保护。
三、总结。
线路光纤差动保护是一种先进的电力系统保护方式，它利用光纤通信技术实现对电力系统的快速差动保护，能够有效应对各种故障，提高电力系统的安全可靠性。
随着技术的不断发展，线路光纤差动保护将在电力系统中得到更广泛的应用，为电力系统的稳定运行提供有力保障。
以上就是关于线路光纤差动保护原理的介绍，希望能对您有所帮助。
L90分相电流差动保护远跳回路的设计仇群辉(嘉兴电力局,浙江 嘉兴 314033)摘 要:以光纤为通道的分相电流差动保护已推广使用,同时也带来了新问题。
介绍了在断路器与电流互感器之间发生故障时,L90分相电流差动保护如何实现快速跳闸以及在运行检修中的注意事项。
关键词:L90分相差动;差动保护;光纤通道中图分类号:TM773 文献标识码:B 文章编号:1001-9529(2004)08-0054-02 目前220kV 线路保护主要采用以复用载波通道为主的高频距离与高频方向保护,光纤通道与载波通道相比较,有很大的优越性:抗干扰能力强;光纤通道与输电线路没有直接的联系,输电线路故障时不会影响光纤通讯系统,但以光纤为通道的分相电流差动保护也带来了新的问题:当断路器与电流互感器之间发生故障时,不能快速跳闸。
下面以嘉兴地区220kV 禾城变和220kV 秀水变L90分相电流差动线路保护为例,谈谈使断路器与T A 之间发生故障快速跳闸的解决办法。
1 问题的提出220kV 禾城变与秀水变由二回220kV 线路相连(禾秀2438线、禾水2439线)。
两侧保护配置均为C SL101A ,LFX -912(第一套);L90,DLP ,FC X -12H 操作箱(第二套)。
母差保护禾城变为R ADSS 型,秀水变为RCS -915A 型。
分相电流差动保护(如L90)、高频保护(如CSL101A )作为线路保护的主保护,其保护范围为线路两侧电流互感器(TA )之间。
当断路器与TA 之间发生故障时,如图1所示,故障点在禾城变母差保护范围,母差保护动作将禾秀2438线开关跳开,秀水变由禾城变经禾水2439线供电仍向故障点送故障电流,而故障点位于线路主保护的保护范围之外,只能由秀水变禾秀2438线后备保护延时将故障点切除。
图1 禾城变2438线断路器与电流互感器之间故障2 完善远跳功能的解决办法(1)高频保护的解决办法高频保护跳闸逻辑是本侧方向元件判断为正方向并收不到对侧的闭锁信号,两者均满足才出口,以图1为例,故障点位于禾城侧反方向,故禾城侧高频保护不动作,并且向对侧发闭锁信号;秀水侧虽判为正方向,但收到对侧的闭锁信号,高频保护也不动作。
线路光纤差动保护原理光纤差动保护原理。
线路光纤差动保护是一种保护系统，用于监测输电线路的电流和电压，以便及时检测出线路出现的故障，并采取相应的保护措施，保证输电系统的安全稳定运行。
光纤差动保护系统利用光纤通信技术，能够实现远距离的数据传输和高速的故障检测，具有很高的可靠性和灵敏度。
光纤差动保护系统的原理是基于差动保护原理，通过比较线路两端的电流和电压的差异来判断线路是否存在故障。
当线路正常运行时，两端的电流和电压应该是相等的，如果出现故障，两端的电流和电压就会出现差异。
光纤差动保护系统通过传感器实时监测线路两端的电流和电压信号，将监测到的信号通过光纤传输到中央控制器进行比对分析，一旦检测到线路存在故障，就会立即发出保护动作，切断故障区段，保护线路的安全运行。
光纤差动保护系统具有以下特点：1. 高速响应，光纤传输速度快，能够在毫秒级别内完成故障检测和保护动作，保证线路的安全稳定运行。
2. 远距离传输，光纤传输距离远，可以实现对远距离输电线路的监测和保护，适用于大型输电系统。
3. 高可靠性，光纤传感器具有高灵敏度和抗干扰能力，能够准确地监测线路的电流和电压信号，保证保护系统的可靠性。
4. 自动化管理，光纤差动保护系统采用先进的数字化技术，能够实现对线路的自动监测和故障诊断，减轻运维人员的工作负担。
总之，光纤差动保护系统作为一种先进的输电线路保护技术，具有快速响应、远距离传输、高可靠性和自动化管理等优点，能够有效地保护输电系统的安全稳定运行。
随着技术的不断进步和创新，光纤差动保护系统将在输电领域发挥越来越重要的作用，为输电系统的安全运行提供强大的保障。
L90线路光纤电流差动原理剖析
作者：张艳
来源：《科技传播》2014年第06期
哈尔滨电气集团阿城继电器有限责任公司，黑龙江哈尔滨150302
摘要和传统的比例差动原理的光纤电流差动保护不同，GE公司L90光纤电流差动继电器电流差动方案是基于一种GE开发并取得专利的创新的方法。
此功能是使用一种先进的自适应制动特性完成一种双斜率差动功能的分相保护，以取得高度的安全性，并可以在系统异常条件下防止误动作。
L90采用小矢量算法，用平方和的方法计算差动电流、制动电流。
该算法能准确的检测故障电流，制动电流，区分区内区外故障，保证了继电器的的高可靠性、高灵敏性。
关键词 L90；电流差动；自适应；小矢量；平方和
中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0057-02
0 引言
利用光纤通道传送电流采样值的光纤电流差动保护在继电保护中占有重要的地位，保护原理的先进性直接影响电力系统的安全，在传统的比率差动方案中，动作参数是基于保护区的电流向量和，制动参数是基于保护区的电流标量和（或平均标量），当动作参数除以制动参数大于斜率的整定值，该继电器将动作。
在外部故障时，动作参数与制动参数相比，相对较小，增大误动的可能性。
L90继电器使用一种先进的自适应制动特性完成双斜率差动功能的分相保护，以取得高度的安全性，为电力系统的安全运行提供可靠的保障。
下面我们具体分析L90的电流差动原理如何实现的，首先我们探讨小矢量算法。
1 小矢量算法
小矢量本身不同于矢量，但可对任何时间窗口排列整数个小矢量加以组合而构成矢量，每相每周波传输的矢量数为每周的采样数除以每个小失量的采样数。
L90 每周波采样数为 64，每个小矢量采样数为 16，这样可得到每周波 4 个小矢量。
小矢量是在计算采样值拟合成正弦函数的局部和，小矢量使得采样窗口并不局限于0.5倍工频的整数倍而仍可保证矢量计算的有效性，通过减小误差的平方和来确定电流采样数据的基频分量得到离散富氏变换的第一频率分量。
当数据窗口为 0.5 工频的倍数时，计算为数据采样值简单的正、余弦加权和。
当数据窗不为 0.5 工频的倍数时，由于对应该数据窗正、余弦函数不为正交关系，有一个附加的校正过程。
但计算可表示为2乘2阶正和余弦加权和的矩阵倍数。
每端每相的小失量与平方和计算如下。
实部：
虚部：
其中： K是当前的小矢量序数、N是每周波采样率、P是当前的采样序数。
小矢量与平方和的计算基本上是一个整合过程。
将小矢量和通过乘以一预先计算好的矩阵将其转化为固定矢量。
2 保护原理分析
2.1差动电流计算
L90能实现两端和三端线路差动保护，正常时线路各端保护每相的电流矢量和为 0。
当有一相每端的电流矢量和根据统计分析落于该相动态椭圆制动边界外时（见图1），检测出该相发生故障。
用就地和远方的电流和计算差动电流，按相计算，实部计算如下：
;
虚部计算如下：
则差动电流平方公式如下：，从公式可以看出，差动电流的平方等于差动电流实部的平方与虚部平方的和。
2.2 制动电流计算
制动电流由两部分组成：传统意义上的（常规的）和自适应的。
每只继电器计算传统的就地部分和用于就地及发送到远方用于差动计算制动电流，如果多于 1 个 CT 被连接到继电器上（如一个半断路器的应用），那么所有电流的最大值被选择处理作为传统制动特性的制动电流。
传统制动电流选择如下：
这个电流被处理成带有斜率（S1 和S2）及断点(BP)整定形式，对于就地电流的制动条件，显示如下。
针对于两端系统，我们有：
如果，那么
否则
在差动计算中，最终与发送到远方同等的，并且用于就地的制动电流显示如下：
在这里: MULTA是一个系数，如果检测到 CT饱和，用于增加制动，ILOC_ADA_A 是一个自适应的制动条件。
制动电流的平方是就地和所有远方制动量的平方和：
s下列公式决定了每相故障的严重程度:
其中： P是启动整定值
该等式根据适应原则，而得到的一个椭圆型制动特性，如图 1。
椭圆区域为制动区域。
当制动电流中的自适应比较小时，制动区域相应缩小。
当制动电流的自适应部分增加时，制动区增大以反映测量的不正确性。
“自适应制动”指一个制动的系数，类似于传统差动保护的斜率，用于调节继电器的灵敏度。
提高制动系数，相当于过分要求一个大的可靠区间，当降低制动倍率时，等效于减少了可靠区间而增大了灵敏度。
因此，制动系数用于为达到所需灵敏度与安全性的平衡所提供的调节手段。
当动作矢量在椭圆的边界上，故障严重度估算是 0，在边界内部，故障严重度是负的，在边界外，故障严重度是正的。
在制动边界的外边，故障严重度的估算的增长是随着故障电流的平方的增长而增长。
制动区随测量误差的平方增加而增加。
图1L90动作特性图
差动元件的特性能显示在复平面上，L90的动作特性基本可以根据就地和远方电流的相对矢量比例显示在制动特性图1上.
2.3 CT饱和检测
L90 采用一种专用的原理处理 CT 饱和，该继电器在外部故障时动态的增加误差平方和部分在总制动量中的分量，采用如下的逻辑：
• 第一步，线路各端的电流，与一个门槛值3pu（额定电流）进行比较，来检测电流状态，它可能是由故障引起的，并可能导致CT饱和。
• 第二步，对于3pu 水平的线路各端电流，计算相互的相角差。
如果所有三端都看到显著的电流，那么所有三对（1，2），（2，3），（1，3）都要考虑，而且在进一步的计算中采用最大的相角差。
图2 CT饱和时自适应制动系数图
• 第三步，根据各端电流的相角差，计算自适应制动电流的MULTA 值，图2所示，MULTA 值按乘数 1，5或 2.5的倍数增加。
如从图中看到的，对内部故障，采用乘数 1，但对外部故障，采用乘数 2.5 到 5。
这使继电器对内部故障是灵敏的，而对可能有的CT饱和的外部故障，继电器是不动作。
2.4 自适应制动电流的计算
L90自适应椭圆制动特性是确定矢量各种误差源累积效应的一个较好的近似。
误差源包括系统噪音、暂态、线路充电、电流互感器增益、相位误差及饱和误差、时钟误差、及非同步采样。
可控误差可通过测量误差在线估测系统降为 0，对不可控误差，所有的继电器计算和总结
每一相的每种误差源的平方和矩阵，再将每一种误差源的平方和矩阵每一相相加，得到总的平方和矩阵。
首先从当前小矢量平方和信息计算采样数据误差的平方和：
然后基本量相同的小矢量算法计算如下：
最后，对每一个就地电流，就地自适应制动条件计算如下：
就地平方自适应制动的估算来自于所有的就地电源，源（1 至 2）而且是可以按如下公式获得：
为就地时钟误差
3 结论
通过上面的分析我们可以看到L90 采用了一种基于传统的比率差动原理的自适应差动原理，该原理通过小矢量和平方和的算法实现。
由于传统的方案不是自适应的，元件的整定必须允许保护区外故障时，预期的误差最大值。
这时，CT的误差可能很大，或CT可能经历饱和。
L90 差动方案与比率差动方案之间的主要区别是，在输入电流中误差估算的使用，以增加在故障时的制动参数，并允许采用比在传统方案中更为灵敏的整定值。
从而保证了L90的高可靠性、高灵敏性。
参考文献
[1]L90线路差动系统说明书.P/N:1601-0081-Z1(GEK-119522).
[2]贺家李，宋从矩主编.增定版，电力系统继电保护原理.北京：中国电力出版社，2004.。
