單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置，屬于電力系統(tǒng)自動化領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前配電網(wǎng)中還存在部分單線單變接線方式的變電站。存在如下問題:(1)由于單線單變變電站僅有一路電源(進(jìn)線、主變)，一旦發(fā)生進(jìn)線線路永久性故障或站內(nèi)主變故障，將導(dǎo)致站內(nèi)母線失電，則所有10/20kV出線均會失電，從而引起局部配電網(wǎng)的大面積停電。(2)配電主站FA功能只局限于單一饋電線路自身故障的隔離和負(fù)荷轉(zhuǎn)供，對于這種局部配電網(wǎng)多條饋線停電(饋線自身無故障)的情況卻無能為力。
[0003]當(dāng)發(fā)生上述故障時，會造成多條饋線停電，而電網(wǎng)調(diào)度人員需核實調(diào)度自動化系統(tǒng)發(fā)出的相關(guān)信息后，確認(rèn)故障設(shè)備及性質(zhì)，并操作隔離故障后，才能根據(jù)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過遙控操作聯(lián)絡(luò)開關(guān)恢復(fù)相關(guān)停電負(fù)荷。這種處理方式根據(jù)歷史經(jīng)驗，即使通過遙控操作也需花費(fèi)較長時間(至少10分鐘以上)，導(dǎo)致用戶長時間失電。
[0004]現(xiàn)有配電自動化系統(tǒng)在故障判斷及自愈功能研宄應(yīng)用，還局限于配網(wǎng)線路方面，即饋線自動化(FA)。而對于電網(wǎng)中單線單變變電站(運(yùn)行方式薄弱)的上級電源(高壓線路或主變)故障導(dǎo)致配網(wǎng)多條饋線同時失電的情況，還未有將配電自動化功能擴(kuò)展應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型針對單線單變變電站母線失電引起的配電網(wǎng)大停電問題，提供一種單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置，實時監(jiān)測電網(wǎng)運(yùn)行情況，智能識別母線失電，并自動根據(jù)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自愈控制，大幅縮短失電負(fù)荷恢復(fù)供電時間，提高電網(wǎng)故障處理效率。
[0006]按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述的單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置包括插接在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱中的:CPU插件、數(shù)據(jù)采集插件、開關(guān)控制插件、顯示面板插件和電源插件，所述CPU插件分別連接數(shù)據(jù)采集插件、開關(guān)控制插件、顯示面板插件，所述電源插件分別連接CPU插件、數(shù)據(jù)采集插件、開關(guān)控制插件和顯示面板插件，所述數(shù)據(jù)采集插件和開關(guān)控制插件通過通信接口連接至信息交互總線，通過信息交互總線再連接至配電自動化主站和主站端前置機(jī)。
[0007]其中，所述CPU插件使用內(nèi)部總線連接數(shù)據(jù)采集插件和開關(guān)控制插件，所述CPU插件通過RS-485總線連接顯示面板插件。
[0008]具體的，所述CPU插件內(nèi)部包括與嵌入式處理器相連的存儲器、以太網(wǎng)控制器。
[0009]所述數(shù)據(jù)采集插件內(nèi)部包括數(shù)字信號處理器和與之相連的通信接口，數(shù)據(jù)采集插件采集信息交互總線的相關(guān)遙測、遙信數(shù)據(jù)及事故總信號，發(fā)出觸發(fā)信號。
[0010]所述開關(guān)控制插件內(nèi)部包括嵌入式處理器和與之相連的通信接口，開關(guān)控制插件由數(shù)據(jù)采集插件輸出的信號觸發(fā)，并按設(shè)定的開關(guān)操作序列，發(fā)出開關(guān)序列操作指令，通過信息交互總線由配電自動化主站對現(xiàn)場開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)方遙控操作。
[0011]所述顯示面板插件包括與嵌入式處理器相連的液晶顯示屏、操作按鈕、指示燈，通過所述液晶顯示屏和操作按鈕設(shè)定開關(guān)控制插件的開關(guān)操作序列。
[0012]本實用新型的優(yōu)點是:
[0013]1.本裝置采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，裝置結(jié)構(gòu)簡單、小巧，便于安裝。
[0014]2.裝置與配電自動化主站系統(tǒng)相互獨立，采用了 32位高性能的CPU和DSP、內(nèi)部高速總線、智能1/0，通過通信接口交互信息。
[0015]3.裝置動作模式靈活，各類開關(guān)操作序列可以根據(jù)配電網(wǎng)運(yùn)行狀況自定義。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型裝置外形結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本實用新型工作流程圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0020]如圖1所示，本裝置采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，可嵌入式安裝于調(diào)度主站前置機(jī)柜屏上。機(jī)箱9操作面板上設(shè)有:運(yùn)行、告警指示燈6、液晶顯示屏7、操作按鈕8。
[0021]如圖2所示，本實用新型包括插接在機(jī)箱9中的:CPU插件1、數(shù)據(jù)采集插件2、開關(guān)控制插件3、顯示面板插件4和電源插件5，所述CPU插件I分別連接數(shù)據(jù)采集插件2、開關(guān)控制插件3、顯示面板插件4，所述電源插件5分別連接CPU插件1、數(shù)據(jù)采集插件2、開關(guān)控制插件3和顯示面板插件4，所述數(shù)據(jù)采集插件2和開關(guān)控制插件3通過通信接口連接至信息交互總線，通過信息交互總線再連接至配電自動化主站和主站端前置機(jī)。
[0022]以下詳細(xì)說明各插件的結(jié)構(gòu)及功能。
[0023]CPU插件1:由高性能的嵌入式處理器(ARM)、SRAM、SDRAM、以太網(wǎng)控制器及其他外設(shè)組成。實現(xiàn)對整個裝置的管理、人機(jī)界面、通訊等功能。CPU插件I使用內(nèi)部總線接收裝置內(nèi)其他插件的數(shù)據(jù)，通過RS-485總線與顯示面板插件4通訊。
[0024]數(shù)據(jù)采集插件2:由高性能的數(shù)字信號處理器(DSP)、通信接口以及其他外設(shè)組成。數(shù)據(jù)采集插件2完成采集信息交互總線的相關(guān)遙測、遙信數(shù)據(jù)及事故總信號。
[0025]開關(guān)控制插件3:由高性能的嵌入式處理器(ARM)、通信接口以及其他外設(shè)組成。開關(guān)控制插件3由數(shù)據(jù)采集插件2輸出的信號觸發(fā)，并按預(yù)先設(shè)定的開關(guān)操作序列(顯示面板設(shè)定)，發(fā)出開關(guān)序列操作指令，通過信息交互總線由配電自動化主站(四方CSCG3000)對現(xiàn)場開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)方遙控操作。
[0026]顯示面板插件4:由液晶顯示屏7、操作按鈕8、指示燈6以及ARM處理器組成，ARM處理器完成液晶顯示模塊的顯示控制，按鈕輸入的處理以及通過串口與CPU插件I交換數(shù)據(jù)信息等。
[0027]電源插件5:輸入電源的額定電壓為220V，并提供裝置其他插件+/-24V電源的輸出端子。
[0028]如圖3所示，正常運(yùn)行情況下，數(shù)據(jù)采集插件2實時監(jiān)測指定元件的電壓、電流值(如1kV母線A、B、C三相電壓及主變電流、饋線電流)及“事故總”信號，經(jīng)過“與”門控制，觸發(fā)開關(guān)控制插件3動作；開關(guān)控制插件3根據(jù)顯示面板插件4預(yù)設(shè)的開關(guān)操作序列，發(fā)出開關(guān)操作指令，通過信息交互總線推送至配電自動化系統(tǒng)主站執(zhí)行。
[0029]實施例中給出一種開關(guān)控制插件3觸發(fā)條件:數(shù)據(jù)采集插件2實時采集指定的遙測、遙信及事故總信號等數(shù)據(jù)，當(dāng)監(jiān)測到(I)母線三相電壓值均〈0.5kV、(2)接于母線的主變電流、饋線電流值均〈5A、(3)事故總信號動作，三者同時滿足條件時，發(fā)出觸發(fā)信號啟動開關(guān)控制插件3進(jìn)行預(yù)設(shè)的開關(guān)操作。
[0030]本裝置具有友好的人機(jī)界面，液晶為320X240點陣，操作界面簡單、清晰，方便維護(hù)。同時本裝置的結(jié)構(gòu)具有通用(20kV、10kV配電網(wǎng))、易于擴(kuò)展、易于維護(hù)的特點。
【主權(quán)項】
1.單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置，其特征是，包括插接在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱中的:CPU插件(1)、數(shù)據(jù)采集插件(2)、開關(guān)控制插件(3)、顯示面板插件(4)和電源插件(5)，所述CPU插件(I)分別連接數(shù)據(jù)采集插件(2)、開關(guān)控制插件(3)、顯示面板插件(4)，所述電源插件(5 )分別連接CPU插件(I)、數(shù)據(jù)采集插件(2 )、開關(guān)控制插件(3 )和顯示面板插件(4)，所述數(shù)據(jù)采集插件(2)和開關(guān)控制插件(3)通過通信接口連接至信息交互總線，通過信息交互總線再連接至配電自動化主站和主站端前置機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置，其特征是，所述CPU插件(I)使用內(nèi)部總線連接數(shù)據(jù)采集插件(2 )和開關(guān)控制插件(3 )，所述CPU插件(I)通過RS-485總線連接顯示面板插件(4)。
3.如權(quán)利要求1所述的單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置，其特征是，所述CPU插件(I)內(nèi)部包括與嵌入式處理器相連的存儲器、以太網(wǎng)控制器。
4.如權(quán)利要求1所述的單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置，其特征是，所述數(shù)據(jù)采集插件(2)內(nèi)部包括數(shù)字信號處理器和與之相連的通信接口，數(shù)據(jù)采集插件(2)采集信息交互總線的相關(guān)遙測、遙信數(shù)據(jù)及事故總信號，發(fā)出觸發(fā)信號。
5.如權(quán)利要求1所述的單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置，其特征是，所述開關(guān)控制插件(3)內(nèi)部包括嵌入式處理器和與之相連的通信接口，開關(guān)控制插件(3)由數(shù)據(jù)采集插件(2)輸出的信號觸發(fā)，并按設(shè)定的開關(guān)操作序列，發(fā)出開關(guān)序列操作指令，通過信息交互總線由配電自動化主站對現(xiàn)場開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)方遙控操作。
6.如權(quán)利要求1所述的單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置，其特征是，所述顯示面板插件(4)包括與嵌入式處理器相連的液晶顯示屏、操作按鈕、指示燈，通過所述液晶顯示屏和操作按鈕設(shè)定開關(guān)控制插件(3)的開關(guān)操作序列。
【專利摘要】本實用新型提供了一種單線單變變電站母線失電自動檢測與自愈控制裝置，包括插接在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱中的：CPU插件、數(shù)據(jù)采集插件、開關(guān)控制插件、顯示面板插件和電源插件，所述CPU插件分別連接數(shù)據(jù)采集插件、開關(guān)控制插件、顯示面板插件，所述電源插件分別連接CPU插件、數(shù)據(jù)采集插件、開關(guān)控制插件和顯示面板插件，所述數(shù)據(jù)采集插件和開關(guān)控制插件通過通信接口連接至信息交互總線，通過信息交互總線再連接至配電自動化主站和主站端前置機(jī)。本實用新型的優(yōu)點是：裝置結(jié)構(gòu)簡單、小巧，便于安裝；與配電自動化主站系統(tǒng)相互獨立，采用了32位高性能的CPU和DSP、內(nèi)部高速總線、智能I/O，通過通信接口交互信息；裝置動作模式靈活，可自定義各類開關(guān)操作序列。
【IPC分類】H02J13-00
【公開號】CN204559243
【申請?zhí)枴緾N201520285673
【發(fā)明人】王昆, 周曉鋒, 陳蘇華, 楊愷, 祁瑞琳
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司無錫供電公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月5日