智能變電站區(qū)域保護控制系統(tǒng)及其智能控制器裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)變電站自動化技術領域，具體涉及一種智能變電站區(qū)域保護控制系統(tǒng)及其智能控制器裝置。
【背景技術】
[0002]隨著智能變電站建設的全面展開和智能變電站技術的迅速發(fā)展，加快了二次設備高度融合步伐和整合型智能設備的發(fā)展，另外基于新一代智能變電站以“系統(tǒng)高度集成、結構布局合理、技術裝備先進、經(jīng)濟節(jié)能環(huán)保、支持調(diào)控一體”為目標，優(yōu)化主接線設計和總平面布局，實現(xiàn)就地、站域兩級層次化保護為前景。同時鑒于國網(wǎng)公司2015年科技項目指導意見，需要對面向間隔對象的就地一體化裝置關鍵技術進行設計研究，實現(xiàn)就地多功能保護控制計量監(jiān)測一體化，減少傳輸環(huán)節(jié)，提升保護控制系統(tǒng)的性能指標，優(yōu)化變電站二次結構。
[0003]基于以上背景，就地一體化裝置的提出和研制，就是在一套戶外就地化安裝的裝置中集成了合并單元、智能終端、保護、測控、計量等功能，可以基于GOOSE、SV和麗S服務，接入電子互感器、采集器的數(shù)字信息和就地控制器的狀態(tài)監(jiān)視和測量信息，并轉換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通過光纖輸出。
[0004]基于以上就地一體化裝置的研制和智能變電站技術發(fā)展，為了更好更經(jīng)濟的就地采集刀閘和斷路器的位置信號和對刀閘、斷路器進行控制，同時也為了滿足220kV及以上智能變電站智能操作箱雙重化配置要求，提出了本發(fā)明的智能控制器裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種智能控制器裝置，以更好更經(jīng)濟的就地采集刀閘和斷路器的位置信號和對刀閘、斷路器進行控制，同時提供一種使用該智能控制器裝置的智能變電站區(qū)域保護控制系統(tǒng)。
[0006]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種智能控制器裝置，包括一個用于采集一次開關設備狀態(tài)信息的開入信號模塊、一組或兩組控制單元以及為控制單元供電的電源模塊，每組控制單元均包括CPU模塊、模擬量信息模塊、開出信號模塊和操作回路模塊，所述開出信號模塊和操作回路模塊用于對相應的一次設備進行操作控制；所述模擬量信息模塊用于采集該智能控制器裝置的相關模擬量信息；每組控制單元中的模擬量信息模塊、開出信號模塊和操作回路模塊均與對應的CPU模塊連接，所述開入信號模塊與每組控制單元中的CPU模塊均連接。
[0007]所述電源模塊為兩個，兩電源模塊互為共用和備用。
[0008]該裝置各模塊之間的連接為背板連接。
[0009]—種智能變電站區(qū)域保護控制系統(tǒng)，包括冗余配置且集成了合并單元、智能終端、保護、測控、計量功能的兩套就地一體化裝置，兩套就地一體化裝置均與智能控制器裝置和監(jiān)控系統(tǒng)通訊連接，所述智能控制器裝置包括一個用于采集一次開關設備狀態(tài)信息的開入信號模塊、兩組控制單元以及為控制單元供電的電源模塊，每組控制單元均包括CPU模塊、模擬量信息模塊、開出信號模塊和操作回路模塊，所述開出信號模塊和操作回路模塊用于對相應的一次設備進行操作控制；所述模擬量信息模塊用于采集該智能控制器裝置的相關模擬量信息；每組控制單元中的模擬量信息模塊、開出信號模塊和操作回路模塊均與對應的CPU模塊連接，所述開入信號模塊與每組控制單元中的CPU模塊均連接；兩個CPU模塊分別與兩套就地一體化裝置對應通訊連接。
[0010]所述電源模塊為兩個，兩電源模塊互為共用和備用。
[0011 ] 該裝置各模塊之間的連接為背板連接。
[0012]本發(fā)明的智能變電站區(qū)域保護控制系統(tǒng)利用一個智能控制器裝置接入雙套就地一體化裝置網(wǎng)絡，在保證系統(tǒng)和裝置運行穩(wěn)定的情況下，完成間隔內(nèi)斷路器以及與其相關的隔離刀閘、接地刀閘和快速接地刀閘的位置采集和操作控制，能滿足智能操作箱雙重化配置要求，在完成智能二次設備節(jié)省硬件資源、有效利用數(shù)據(jù)共享、功能集中和一體化技術發(fā)展方面取得了很大的發(fā)展空間和技術儲備，順應了新一代智能變電站的發(fā)展，以最小的資源，最小的尺寸、最大的經(jīng)濟性實現(xiàn)了對高壓開關部分的位置采集和通訊控制功能。
[0013]該智能控制器裝置的雙CPU配置滿足了智能操作箱雙配置要求，工程配置更加靈活，較之前智能變電站中智能終端雙配，能減少裝置個數(shù)，節(jié)省開發(fā)成本，高壓開關位置開入信息雙CPU共采，節(jié)省了硬件資源，雙電源配置，互為備用和共用，可以有效避免之前由于單個電源故障造成的裝置誤動或停運帶來的事故損害，開出信號和操作回路信息各自CPU獨立控制，并且保證了操作電源的獨立，很好的解決了 220kV及以上智能變電站智能操作箱的雙重化配置要求，并且對系統(tǒng)和裝置的穩(wěn)定運行不會造成任何的影響。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明智能控制器裝置的結構原理圖；
[0015]圖2為智能控制器裝置與一次開關設備及就地一體化裝置的連接示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明智能變電站區(qū)域保護控制系統(tǒng)的原理圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖及具體的實施例對本發(fā)明進行進一步介紹。
[0018]如圖1所示為本發(fā)明智能控制器裝置的結構原理圖，由圖可知，該裝置包括一個用于采集一次開關設備狀態(tài)信息的開入信號模塊、兩組控制單元以及為控制單元供電的電源模塊，每組控制單元均包括CPU模塊、模擬量信息模塊、開出信號模塊和操作回路模塊，開出信號模塊和操作回路模塊用于對相應的一次設備進行操作控制；模擬量信息模塊用于采集該智能控制器裝置的溫、濕度等相關模擬量信息；每組控制單元中的模擬量信息模塊、開出信號模塊和操作回路模塊均與對應的CPU模塊連接，開入信號模塊與每組控制單元中的CPU模塊均連接。
[0019]該裝置采用雙CPU控制模式，兩個CPU模塊采集共用的開入信號模塊的信息，每個CPU模塊單獨控制各自的開出信息模塊及操作回路模塊，即雙CPU模塊各自對應的操作回路應與斷路器的2個跳閘線圈分別一一對應，如圖2所示，其各自對應的開出信號模塊與刀閘分別一一對應；同時雙CPU模塊單獨采集各自的模擬量信息，這里的模擬量信息指的是該智能控制器裝置內(nèi)部的溫、濕度信息等，而不是從PT、CT采集來的電流、電壓信息。
[0020]該智能控制器裝置與一次開關設備采用電纜連接，實現(xiàn)對一次開關設備的狀態(tài)采集，每個CPU模塊采集到的開入信息都包含完整的開關設備狀態(tài)信息，其與就地一體化裝置采用光纖連接，完成開關設備的位置采集和通訊