本發(fā)明涉及一種30度相角差配電線路不停電轉(zhuǎn)供系統(tǒng)合解環(huán)裝置，屬于電網(wǎng)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，對(duì)電網(wǎng)供電質(zhì)量要求日益提高，特別是大量流水線作業(yè)的化工、電子、紡織等企業(yè)對(duì)電網(wǎng)供電質(zhì)量提出了更高的要求，電網(wǎng)瞬時(shí)供電中斷，有時(shí)不到1秒就會(huì)引起整個(gè)生產(chǎn)線全停，部分設(shè)備損壞，產(chǎn)生大量廢品，造成巨大缺失。但對(duì)由于主變采用不同的接線級(jí)別，引起在配電線路之間出現(xiàn)30度角度固定相角差，由于這個(gè)固定的相角差存在，使配電網(wǎng)在方式調(diào)整時(shí)一直以來只能采用停電的方式，即將原電源切除，然后將負(fù)荷倒到另一電源，嚴(yán)重影響對(duì)用戶的供電質(zhì)量。為保證電網(wǎng)方式調(diào)整時(shí)不影響用戶正常供電，可采用合環(huán)操作方式“熱倒”，即先合環(huán)、再解環(huán)。在合環(huán)-解環(huán)的持續(xù)時(shí)間中，由于30度角度固定相角差的存在，在合環(huán)期間會(huì)形成約1/4倍短路電流規(guī)模的環(huán)流，由于合環(huán)-解環(huán)操作的持續(xù)時(shí)間較長，會(huì)對(duì)電網(wǎng)用設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

解決配電網(wǎng)中30度角度固定相角差，一直以來只有改變變壓器的接線組別，但由于改變變壓器的接線組別需要對(duì)變電站的主變進(jìn)行改造，不但成本高，而且改造時(shí)間較長，實(shí)際基本上沒有可行性。為此一直以來對(duì)于配電網(wǎng)中存在30度角度固定相角差的變電站、開關(guān)站只有采用先對(duì)變電站、開關(guān)站進(jìn)行停電，后調(diào)到另一側(cè)供電，這種引發(fā)大片區(qū)域停電的操作方式，嚴(yán)重影響了對(duì)用戶的可靠供電。

為此需要研究一種可以不對(duì)主變進(jìn)行改造，能以低的成本來解決這種存在30度角度固定相角差的本電網(wǎng)可靠性操作，確保對(duì)用戶供電質(zhì)量，操作時(shí)不影響用戶對(duì)供電質(zhì)量的需求，又能控制操作環(huán)流，確保一次設(shè)備安全及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種30度相角差配電線路不停電轉(zhuǎn)供系統(tǒng)合解環(huán)裝置，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種30度相角差配電線路不停電轉(zhuǎn)供系統(tǒng)合解環(huán)裝置，在于以二次設(shè)備解決一次系統(tǒng)存在問題，即通過仿真掌握現(xiàn)場一次網(wǎng)絡(luò)及負(fù)荷情況，通過所述合解環(huán)裝置，來協(xié)同合環(huán)開關(guān)與開環(huán)開關(guān)，從而達(dá)到解決配電網(wǎng)固定30度相位差“熱倒”合環(huán)操作可靠性問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種30度相角差配電線路不停電轉(zhuǎn)供系統(tǒng)合解環(huán)裝置，包括柜體，以及設(shè)置在柜體內(nèi)CPU單元、交流單元、開關(guān)量輸入單元、開關(guān)量輸出邏輯單元、通信單元和電源單元，其中，所述交流單元、開關(guān)量輸入單元分別與CPU單元輸入端相連，所述開關(guān)量輸出邏輯單元與CPU單元輸出端相連，所述通信單元實(shí)現(xiàn)CPU單元與外界通信，所述電源單元分別為各單元供電；所述柜體正面設(shè)有用于人機(jī)交互的觸摸屏。

作為優(yōu)選，所述CPU單元、交流單元、開關(guān)量輸入單元、開關(guān)量輸出邏輯單元、通信單元和電源單元分別以獨(dú)立的插件方式安裝在柜體內(nèi)，采用插件安裝，使各個(gè)單元獨(dú)立，互不干擾影響，且便于維護(hù)。

作為優(yōu)選，所述柜體內(nèi)還設(shè)有存儲(chǔ)單元，包括Flash和SD卡，采用Flash可確保定值配置掉電后不丟失；SD卡對(duì)于故障事件的大容量存儲(chǔ)，掉電不丟失。

作為優(yōu)選，所述CPU單元采用微處理器控制，通過CPU單元進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)計(jì)算分析、控制各個(gè)部件動(dòng)作。

作為優(yōu)選，所述交流插件包括AC交流變換回路和AD轉(zhuǎn)換芯片，其輸入端連接系統(tǒng)中的多路模擬量，多路模擬量采集信號(hào)經(jīng)過AC交流變換回路和AD轉(zhuǎn)換芯片處理后，通過數(shù)據(jù)總線輸入到CPU單元。

作為優(yōu)選，所述開關(guān)量輸入單元包括光耦隔離模塊和CPLD模塊，其輸入端連接多路開關(guān)量，多路開關(guān)量信號(hào)經(jīng)過光耦隔離模塊和CPLD模塊處理后，通過數(shù)據(jù)總線輸入到CPU單元。

作為優(yōu)選，所述開關(guān)量輸出邏輯單元包括光耦隔離模塊和CPLD模塊，其輸出端連接多個(gè)信號(hào)接點(diǎn)和多路開關(guān)量輸出口，CPU單元發(fā)出的各個(gè)控制信號(hào)通過數(shù)據(jù)總線輸入到CPLD模塊，然后再經(jīng)過光耦隔離模塊處理后控制各個(gè)信號(hào)接點(diǎn)和開關(guān)量輸出口。

作為優(yōu)選，所述通信單元包括以太網(wǎng)口、串行接口。

作為優(yōu)選，所述電源單元采用交直流兩用的開關(guān)電源，可輸出+5V/3A、±12V/0.2A、+24V/0.2A，其中+5V用于CPU單元、±12V用于AD采集、+24V用于開關(guān)量輸出。

本發(fā)明所述的合解環(huán)裝置通過交流單元對(duì)系統(tǒng)中三個(gè)開關(guān)斷路器的電壓電流進(jìn)行采集，通過開關(guān)量輸入單元對(duì)三個(gè)開關(guān)斷路器的位置信號(hào)進(jìn)行采集，然后采集量再通過數(shù)據(jù)總線輸入到CPU單元，CPU單元通過邏輯功能判斷之后通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送各個(gè)控制信號(hào)到開關(guān)量輸出邏輯單元，由開關(guān)量輸出邏輯單元進(jìn)行合解環(huán)操作。所述合解環(huán)執(zhí)行裝置可如下功能：

（1）執(zhí)行順控：下達(dá)對(duì)合環(huán)斷路器的合閘，并在確認(rèn)合閘即合環(huán)成功的第一時(shí)間，啟動(dòng)解環(huán)斷路器的快速打開或快速解環(huán)；

（2）對(duì)合解環(huán)的過程以及一切異常和故障場景進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和判斷，依據(jù)預(yù)先設(shè)置的流程，執(zhí)行對(duì)后備解環(huán)斷路器的操作；

（3）通過通信單元建立與建立在該站的相應(yīng)主控裝置的通信。

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本實(shí)施例的合解環(huán)執(zhí)行裝置正視圖；

圖2為本實(shí)施例的合解環(huán)執(zhí)行裝置后視圖；

圖3為本實(shí)施例的合解環(huán)執(zhí)行裝置模塊框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示，一種30度相角差配電線路不停電轉(zhuǎn)供系統(tǒng)合解環(huán)裝置，包括柜體1，以及設(shè)置在柜體1內(nèi)的CPU單元2、交流單元3、開關(guān)量輸入單元4、開關(guān)量輸出邏輯單元5、通信單元6和電源單元7，所述CPU單元2、交流單元3、開關(guān)量輸入單元4、開關(guān)量輸出邏輯單元5、通信單元6和電源單元7分別以獨(dú)立的插件方式安裝在柜體1內(nèi)，插件以插拔的方式固定在柜體背面，為方便后續(xù)擴(kuò)展，所述柜體1背面還設(shè)有一個(gè)備用的插件口10。采用插件安裝，使各個(gè)單元獨(dú)立，互不干擾影響，且便于維護(hù)。所述柜體1正面設(shè)有用于人機(jī)交互的觸摸屏8。所述柜體內(nèi)還設(shè)有存儲(chǔ)單元9，包括定值Flash和SD卡，具有定值Flash，可確保定值配置掉電后不丟失；SD卡對(duì)于故障事件的大容量存儲(chǔ)，掉電不丟失。

所述交流單元3、開關(guān)量輸入單元4分別與CPU單元2輸入端相連，所述開關(guān)量輸出邏輯單元5與CPU單元2輸出端相連，所述通信單元6實(shí)現(xiàn)CPU單元1與外界通信，所述電源單元分別為各單元供電。

在本實(shí)施例中，所述CPU單元2采用AT91RM9200的32位處理器，用于各項(xiàng)數(shù)據(jù)計(jì)算分析、控制各個(gè)部件動(dòng)作。構(gòu)成簡潔高效的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，具有較高的可靠性和抗干擾能力；硬件具有兩級(jí)看門狗保證系統(tǒng)在異常時(shí)能及時(shí)復(fù)位；完善的軟硬件自檢還能使系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)保證各種參數(shù)完好無損。

所述交流插件3包括AC交流變換回路和AD轉(zhuǎn)換芯片，其輸入端連接12路模擬量，所述模擬量采集信號(hào)包括二次交流信號(hào)（三相電壓、三相電流），12路模擬量采集信號(hào)經(jīng)過AC交流變換回路（即模擬量輸入變換器）輸入到AD轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后再通過數(shù)據(jù)總線輸入到CPU單元2。

所述開關(guān)量輸入單元4包括光耦隔離模塊和CPLD模塊，其輸入端連接16路開關(guān)量，具體包括裝置運(yùn)行信號(hào)（投入表示裝置為運(yùn)行狀態(tài)），時(shí)間測試信號(hào)（投入開放斷路器時(shí)間測試功能，并與觸摸屏按鍵配合操作），以及多個(gè)操作旋鈕開關(guān)信號(hào)。16路開關(guān)量信號(hào)經(jīng)過光耦隔離模塊和CPLD模塊處理后，通過數(shù)據(jù)總線輸入到CPU單元2。

所述開關(guān)量輸出邏輯單元5包括光耦隔離模塊和CPLD模塊，其輸出端連接多個(gè)信號(hào)接點(diǎn)（包括裝置操作失敗信號(hào)、補(bǔ)救失敗信號(hào)、動(dòng)作信號(hào)、系統(tǒng)異常信號(hào)、裝置異常信號(hào)、裝置動(dòng)作失敗、裝置直流電源消失信號(hào)）和多路開關(guān)量輸出口，多路開關(guān)量輸出口分別用于控制各路斷路器分、合，聯(lián)絡(luò)開關(guān)分、合等。CPU單元2發(fā)出的各個(gè)控制信號(hào)通過數(shù)據(jù)總線輸入到CPLD模塊，然后再經(jīng)過光耦隔離模塊處理后控制各個(gè)開關(guān)量輸出口的動(dòng)作。CPU單元2通過同時(shí)對(duì)3路斷路器兩端的電壓和2路線路斷路器的電流進(jìn)行高速測量，進(jìn)行解合環(huán)操作。

所述通信單元6可擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)SDH 2.048M/s基帶數(shù)據(jù)傳輸，符合G.703規(guī)約的電端口；可任意擴(kuò)展2.048M/s光纖數(shù)據(jù)傳輸通信口；多個(gè)10/100M-T以太網(wǎng)口；多個(gè)RS-485/422/232串行接口；打印機(jī)接口。

所述電源單元7采用交直流兩用的開關(guān)電源，可輸出+5V/3A、±12V/0.2A、+24V/0.2A，其中+5V用于CPU單元、±12V用于AD采集、+24V用于開關(guān)量輸出。

本實(shí)施例所述的合解環(huán)裝置通過交流單元3對(duì)系統(tǒng)中三個(gè)開關(guān)斷路器的電壓電流進(jìn)行采集，通過開關(guān)量輸入單元4對(duì)三個(gè)開關(guān)斷路器的位置信號(hào)進(jìn)行采集，然后采集量再通過數(shù)據(jù)總線輸入到CPU單元2，CPU單元2通過邏輯功能判斷之后通過數(shù)據(jù)總線發(fā)送各個(gè)控制信號(hào)到開關(guān)量輸出邏輯單元5，由開關(guān)量輸出邏輯單元5進(jìn)行合解環(huán)操作。所述合解環(huán)執(zhí)行裝置可如下功能：

（1）執(zhí)行順控：下達(dá)對(duì)合環(huán)斷路器的合閘，并在確認(rèn)合閘即合環(huán)成功的第一時(shí)間，啟動(dòng)解環(huán)斷路器的快速打開或快速解環(huán)；

（2）對(duì)合解環(huán)的過程以及一切異常和故障場景進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和判斷，依據(jù)預(yù)先設(shè)置的流程，執(zhí)行對(duì)后備解環(huán)斷路器的操作；

（3）通過通信單元6建立與建立在該站的相應(yīng)主控裝置的通信。

上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。