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[摘 要]随着电力网络和输电系统的发展和成熟，负荷要求不断增长，而线路长廊和变电间隔不能够满足电力负荷的要求。目前使用的常规保护装置，很难满足存在于低端系统中的多端线路在全线范围内迅速切除电力故障的需求，基于这种情况，新型的多端线路电流差动保护装置进入人们的视野。本文将从多端线路电流差动保护装置的原理入手，结合光纤通信技术的特点，分析如何在光纤通信技术中进行电流差动保护。
[关键词]光纤通信；电流差动；保护装置
中图分类号：TD711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0260-01
1 引言
光纤本身具备很好的抗干扰性且具备可传输率大的特点，光纤通信成为现代通信技术中的一项重要发展成果，也是目前通信技术的重要发展方向。通信技术和光纤技术快速发展的同时，光纤技术的成本也大大降低，通信网络的迅速发展也为光纤技术的应用提供了广阔的舞台。目前，我国大部分电力输送线路都是采用光纤差动保护装置进行线路保护，在各类故障情况发生时，能够迅速的发现故障位置，并且做出正确的故障处理反应。因此，了解其特性和工作原理能够更好的为人们的生产和生活服务。
2 电力传输与电流差动保护
2.1 电力传输的现状
随着社会经济水平的发展，输电网络也随着积极的发展实现一个又一个的突破。网络通信技术的更新和发展，也使得电力传输有了更丰富的内容，基本业务的规模也逐步得到发展和扩大。工作内容的丰富和工作量的增大，也使得电力传输面临着极大的压力。如何在社会的迅猛发展过程中保证传输质量和水平是电力传输部门需要考虑的问题。
2.2 光纤差动保护的通信原理
根据实际条件和实际的需要，光纤差动保护的系统主要分成两种，即专用光纤通道和复用光纤通道，这两种方式都存在各自的优点和缺点，在实际应用中发挥着应有的作用。由于光纤通信涉及到光信号和电信号的接收和转变，电流信号在光纤线路中传送时，可能会产生网络延迟，只有通道两侧延迟时间相等时，才能达到采样同步的理想状态，同时，两侧保护的信息同步问题也是通信过程中需要考虑的问题。可以将两侧的装置一侧作为样本端，另一侧则作为参考端，使两侧可以以同步的方式交换两侧的信息，参考端使用固定的采样间隔，在固定的每一采样间隔向对方发送消息，样本端则随时调整采样的间隔时间，在满足同步的条件下，向对侧传输三相电流样本的采集值，若不满足条件，则开启同步进程，直到满足达到同步的条件为止。
2.3 电流差动保护研究主要解决问题的方向
电流差动保护的研究只要致力于解决两方面的问题。第一，远距离的输电线路两侧电流的同步测量问题。通常情况下，两地的输电线路相距上百公里，保证异地的时间相一致和采样的同步性，是在纵联差动保护的输电线路中需要面临的问题。第二，母线差动保护的CT饱和。发电厂或者是变电站在母线上发生三相短路或者是直接短路的故障时，流过电流互感器一侧的电流可能远远超过了CT工作最大允许的电流倍数，CT出现饱和的现象。此种情况下，一侧的电流就不能很好地传送，二次测电流差动原理得到破坏，母线差动保护容易误动作。
3 光纤差动保护的相关问题
3.1 差电保护基本情况
差电保护是由基尔霍夫电流定理引申而来的，依据“电路中流入节点电流的总和等于零”的定理，被保护的电气设备由差动保护变成一个接点，正常情况下，流入被保护设备的电流等于流出设备的电流量，因而差动电流的数值为零，差动继电器也就没有了动作。然而，当设备出现故障时，流进电流与流出电流不相符合，不平衡的电流进入具有固定数值的差动保护装置时，被保护设备的各侧断路器在保护装置的保护动作之下，使故障设备断开电源，有效的保护了整体电路系统的正常运行。光纤差动保护是由纵联差动保护和光纤通道的相结合而构成的，其工作原理简单，使用的电气量单纯，在保护线路全长方面，可以快速的排除故障，并且迅速的切断。
在不考虑输电线路的分布电容和电导，电流互感器传变误差与饱和等因素影响的条件下，只要避过不是很大的不平衡电流，差动保护就能够保障在任何情况之下都能够进行正常的动作反应。遇到短架空线路时，分布的电容电流较小，即使遭遇外部故障也不会有过多的不平衡电流产生。而对于电缆电路而言，处在线路较长或者是电压能量大、等级较高的情况下，线路的分布电容电流较大，且故障电流中存在的非周期分量可能会使电流互感器出现饱和的情况，不平衡电流可能会在线路遇到穿越性电流时产生，只有采取一定的措施，才能有效方式保护产生错误指令。这些情况对于二端或者是多端线路都是一样的，可以产生相似的效果。
3.2 光纤差动保护装置的工作原理及组成
光纤差动保护是由电流差动保护装置改良而来的，基本工作原理也来源于基本电流定理，能够有效的将保护单元化，运行方式的变化对其基本没有影响作用。光纤差动保护的工作原理与一般的纵联差动保护原理基本上是互相一致的，通过判断三相电流的和是否为零来判断是否发生动作，当电流继电器中流过的电流达到发生动作报保护的定值时，差动保护装置就开始动作，跳开发生故障的线路两侧的开关进行控制。两者有所不同的是，光纤电流差动保护装置是凭借光纤通道线路，在接受实时数据的同时，不断向对侧发送采样的数据。在接受对侧传送的采样数据样本时，采样信号将编码转换成码流的形式后通广光纤进行传送，而保护装置收到传送过来的光纤信号后，将其转变为电信号，并利用本地信号与对侧数据信号实行差流计算，在根据差动电流判定的特殊方程式进行甄别，以判定数据区域是否故障，是否应有保护动作。
分相电流差动和零序电流差动是构成光纤差动保护装置的主体部分，后备保护装置则由三段式距离保护和四段式零序保护两者组成，综合重合闸功能也是其重要部分，此外，断路器分相操作箱和交流电压切回装置也是其基本配置。
3.3 光纤差动保护的性能与特点
线路线两侧数据同时进行采样，并通过高速传送网络实现数据的共享和互联，对数据进行迅速对比，找到故障位置做出快速有效的反应。第二，光纤差动保护系统具有较为灵活的后台通讯方式，且具备良好的人机交流界面，屏幕显示以及报告分析打印装置，能够很好的实现人机互动，操作便捷。第三，配备有分相电流差动和零序电流差动的继电器，并且在电路板表面进行贴装，有效的提高了装备的精准性与可靠性，减少了线路的体积并减轻了设备发热的情况。第四，自动监控电流通道，并在线显示通信的误码率，通道显示故障时自行进行锁闭和保护。第五，光纤差动保护装置也是各种保护原理的综合性应用。如突变量和振荡闭锁等，有效的保护了全线线路，应对各种故障和状况。
4 总结
光纤电流差动保护装置在保护电力系统时具有很高的准确性和稳定性，普遍应用在高压线路和超高压线路中，发挥着和极为重要的作用。随着社会和经济的发展，对于电力的需求越来越大，在满足生活和生产用地那的同时充分保障用电的安全性和稳定性，也是努力追求的目标。光纤在生产生活中应用的成本越来越低，同时具备优秀的特质，光纤通讯网络在电力系统逐步完善和普遍的条件下，应用越来越广泛。在应用过程中紧密的结合光纤传输的特性，发挥电流差动保护的作用，在创造经济利益的同时，为社会带来更大的作用。
参考文献
[1] 王俊生，傅闯，胡铭.并联型多端直流输电系统保护相关问题探讨.《中国电机工程学报》.2014年28期.
[2] 赵上林.分布式发电保护和微网保护的研究电气工程.东南大学.2012（学位年度）.
[3] 张进.三端线路光纤差动保护及其相关问题的研究电气工程.山东大学.2009（学位年度）.
[关键词]光纤通信；电流差动；保护装置
中图分类号：TD711 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0260-01
1 引言
光纤本身具备很好的抗干扰性且具备可传输率大的特点，光纤通信成为现代通信技术中的一项重要发展成果，也是目前通信技术的重要发展方向。通信技术和光纤技术快速发展的同时，光纤技术的成本也大大降低，通信网络的迅速发展也为光纤技术的应用提供了广阔的舞台。目前，我国大部分电力输送线路都是采用光纤差动保护装置进行线路保护，在各类故障情况发生时，能够迅速的发现故障位置，并且做出正确的故障处理反应。因此，了解其特性和工作原理能够更好的为人们的生产和生活服务。
2 电力传输与电流差动保护
2.1 电力传输的现状
随着社会经济水平的发展，输电网络也随着积极的发展实现一个又一个的突破。网络通信技术的更新和发展，也使得电力传输有了更丰富的内容，基本业务的规模也逐步得到发展和扩大。工作内容的丰富和工作量的增大，也使得电力传输面临着极大的压力。如何在社会的迅猛发展过程中保证传输质量和水平是电力传输部门需要考虑的问题。
2.2 光纤差动保护的通信原理
根据实际条件和实际的需要，光纤差动保护的系统主要分成两种，即专用光纤通道和复用光纤通道，这两种方式都存在各自的优点和缺点，在实际应用中发挥着应有的作用。由于光纤通信涉及到光信号和电信号的接收和转变，电流信号在光纤线路中传送时，可能会产生网络延迟，只有通道两侧延迟时间相等时，才能达到采样同步的理想状态，同时，两侧保护的信息同步问题也是通信过程中需要考虑的问题。可以将两侧的装置一侧作为样本端，另一侧则作为参考端，使两侧可以以同步的方式交换两侧的信息，参考端使用固定的采样间隔，在固定的每一采样间隔向对方发送消息，样本端则随时调整采样的间隔时间，在满足同步的条件下，向对侧传输三相电流样本的采集值，若不满足条件，则开启同步进程，直到满足达到同步的条件为止。
2.3 电流差动保护研究主要解决问题的方向
电流差动保护的研究只要致力于解决两方面的问题。第一，远距离的输电线路两侧电流的同步测量问题。通常情况下，两地的输电线路相距上百公里，保证异地的时间相一致和采样的同步性，是在纵联差动保护的输电线路中需要面临的问题。第二，母线差动保护的CT饱和。发电厂或者是变电站在母线上发生三相短路或者是直接短路的故障时，流过电流互感器一侧的电流可能远远超过了CT工作最大允许的电流倍数，CT出现饱和的现象。此种情况下，一侧的电流就不能很好地传送，二次测电流差动原理得到破坏，母线差动保护容易误动作。
3 光纤差动保护的相关问题
3.1 差电保护基本情况
差电保护是由基尔霍夫电流定理引申而来的，依据“电路中流入节点电流的总和等于零”的定理，被保护的电气设备由差动保护变成一个接点，正常情况下，流入被保护设备的电流等于流出设备的电流量，因而差动电流的数值为零，差动继电器也就没有了动作。然而，当设备出现故障时，流进电流与流出电流不相符合，不平衡的电流进入具有固定数值的差动保护装置时，被保护设备的各侧断路器在保护装置的保护动作之下，使故障设备断开电源，有效的保护了整体电路系统的正常运行。光纤差动保护是由纵联差动保护和光纤通道的相结合而构成的，其工作原理简单，使用的电气量单纯，在保护线路全长方面，可以快速的排除故障，并且迅速的切断。
在不考虑输电线路的分布电容和电导，电流互感器传变误差与饱和等因素影响的条件下，只要避过不是很大的不平衡电流，差动保护就能够保障在任何情况之下都能够进行正常的动作反应。遇到短架空线路时，分布的电容电流较小，即使遭遇外部故障也不会有过多的不平衡电流产生。而对于电缆电路而言，处在线路较长或者是电压能量大、等级较高的情况下，线路的分布电容电流较大，且故障电流中存在的非周期分量可能会使电流互感器出现饱和的情况，不平衡电流可能会在线路遇到穿越性电流时产生，只有采取一定的措施，才能有效方式保护产生错误指令。这些情况对于二端或者是多端线路都是一样的，可以产生相似的效果。
3.2 光纤差动保护装置的工作原理及组成
光纤差动保护是由电流差动保护装置改良而来的，基本工作原理也来源于基本电流定理，能够有效的将保护单元化，运行方式的变化对其基本没有影响作用。光纤差动保护的工作原理与一般的纵联差动保护原理基本上是互相一致的，通过判断三相电流的和是否为零来判断是否发生动作，当电流继电器中流过的电流达到发生动作报保护的定值时，差动保护装置就开始动作，跳开发生故障的线路两侧的开关进行控制。两者有所不同的是，光纤电流差动保护装置是凭借光纤通道线路，在接受实时数据的同时，不断向对侧发送采样的数据。在接受对侧传送的采样数据样本时，采样信号将编码转换成码流的形式后通广光纤进行传送，而保护装置收到传送过来的光纤信号后，将其转变为电信号，并利用本地信号与对侧数据信号实行差流计算，在根据差动电流判定的特殊方程式进行甄别，以判定数据区域是否故障，是否应有保护动作。
分相电流差动和零序电流差动是构成光纤差动保护装置的主体部分，后备保护装置则由三段式距离保护和四段式零序保护两者组成，综合重合闸功能也是其重要部分，此外，断路器分相操作箱和交流电压切回装置也是其基本配置。
3.3 光纤差动保护的性能与特点
线路线两侧数据同时进行采样，并通过高速传送网络实现数据的共享和互联，对数据进行迅速对比，找到故障位置做出快速有效的反应。第二，光纤差动保护系统具有较为灵活的后台通讯方式，且具备良好的人机交流界面，屏幕显示以及报告分析打印装置，能够很好的实现人机互动，操作便捷。第三，配备有分相电流差动和零序电流差动的继电器，并且在电路板表面进行贴装，有效的提高了装备的精准性与可靠性，减少了线路的体积并减轻了设备发热的情况。第四，自动监控电流通道，并在线显示通信的误码率，通道显示故障时自行进行锁闭和保护。第五，光纤差动保护装置也是各种保护原理的综合性应用。如突变量和振荡闭锁等，有效的保护了全线线路，应对各种故障和状况。
4 总结
光纤电流差动保护装置在保护电力系统时具有很高的准确性和稳定性，普遍应用在高压线路和超高压线路中，发挥着和极为重要的作用。随着社会和经济的发展，对于电力的需求越来越大，在满足生活和生产用地那的同时充分保障用电的安全性和稳定性，也是努力追求的目标。光纤在生产生活中应用的成本越来越低，同时具备优秀的特质，光纤通讯网络在电力系统逐步完善和普遍的条件下，应用越来越广泛。在应用过程中紧密的结合光纤传输的特性，发挥电流差动保护的作用，在创造经济利益的同时，为社会带来更大的作用。
参考文献
[1] 王俊生，傅闯，胡铭.并联型多端直流输电系统保护相关问题探讨.《中国电机工程学报》.2014年28期.
[2] 赵上林.分布式发电保护和微网保护的研究电气工程.东南大学.2012（学位年度）.
[3] 张进.三端线路光纤差动保护及其相关问题的研究电气工程.山东大学.2009（学位年度）.