一种用于城市继电保护的面保护装置的制作方法

1.本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及一种用于城市继电保护的面保护装置。


背景技术：

2.城市配电网系统状态结构、运行方式愈加复杂多变，配电网各馈线中大量广义开闭所的存在、馈线沿线的分段开关串联多、分支多、拓扑结构变化多，这些情况的出现使得传统继电保护方式的不可靠性越发明显。
3.传统保护方式依靠电流整定实现故障隔离、定位，但是这些保护装置可能会因为馈线上电流状态的变化而发生误动作或失去保护作用，面对现在结构多变的智能配电网不能及时的处理馈线端发生的故障，整定困难，供电可靠性降低，或发生大面积长时间的停电事故，尤其是在配电自动化的背景下，传统的基于就地电气信息量进行决策和判断的继电保护方式已经不能完全保障配电网运行的实时的安全性要求。
4.因此，如何开发出一种适用于区别于传统继电保护方式的保护装置已经成为急需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种能够解决复杂城市配网中继电保护问题的面保护装置。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于城市继电保护的面保护装置，包括cpu主控单元：用于对从模拟信号输入模块获取到的模拟量参数和开关信号输入模块获取到的开关量参数进行计算，并输出相应操作命令给开关信号输出模块和通信模块；通信模块(2)：连接于cpu主控单元的数据输出端，用于实现各断路器处相邻面保护装置之间的通讯功能，将跳闸逻辑、开关闭合逻辑指令输出至所述开关信号输入模块。
7.模拟信号输入模块(3)：连接于cpu主控单元的数据输入端，用于通过a/d电路向cpu主控单元提供配线电路的三相电压、三相电流、线路阻抗电气参数，从而形成数字量采样值，并输出至驱动电路模块；开关信号输入模块(4)：连接于cpu主控单元的数据输入端，用于向cpu主控模块输入配电线路上断路器、联络开关、分段开关的闭合和断开情况；开关信号输出模块(5)：连接于cpu主控单元的控制信号输出端，用于接收cpu主控单元发送的指令并发送给驱动电路模块，从而在故障发生时，能够接收装置经通信模块接收的信号进行故障隔离；驱动电路模块(7)：连接于开关信号输出模块的控制信号输出端，用于控制配电设备开关量运行，用以该装置对故障点的预测以及两边开关的断开。
8.进一步设置为：通信模块采用光纤通信、无线扩频通信或gprs 通信中的一种或者任意组合。
9.进一步设置为：cpu主控单元采用dsp平台。
10.综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明能够在配电自动化的基础背景下，很好的解决复杂城市配网在继电保护上带来的问题，能够在配网中得到很好的运用。
附图说明
11.图1为面保护装置的结构示意图。
具体实施方式
12.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
13.一种用于城市继电保护的面保护装置，包括cpu主控单元。cpu主控单元采用主流的dsp平台，且分别与模拟信号输入模块、开关信号输入模块和开关信号输出模块相连接，模拟信号输入模块和开关信号输入模块为数据输入，开关信号输出模块为数据输出。cup主控单元还通过通信模块提供的通讯方式与修相邻的面保护装置进行信息交互。
14.其中，通信模块连接于cpu主控单元的数据输出端，用于实现各个断路器处相邻面保护装置或控制中心子站之间的通讯功能，将跳闸逻辑、开关闭合逻辑指令输出至开关信号输入模块中。断路器为现有技术配电线路中的部件。通信模块采用光纤通信、无线扩频通信和gprs 通信中的一种或者任意组合。三种通信方式中，光纤通信的传输容量大，抗干扰能力强，但敷设困难，通信设备以及设备维护费用较高。扩频通信的抗干扰能力强、误码率低、发射功率小，但绕射能力差，信号易受传输的影响。gprs 通信的建设费低、组网灵活、不受环境距离和规模的限制，通信范围广，但传输速度和实时性较光纤通信差。
15.考虑到故障处理实时性、可靠性的要求，且面保护装置之间以及面保护装置和配电网自动化中心之间需要确保可靠性、实时性和灵活性高，优选采用光纤通信。
16.模拟信号输入模块连接于cpu主控单元的数据输入端，其本身通过a/d电路向cpu主控单元提供配线电路中的三相电压、三相电流、线路阻抗电气参数，从而形成数字量采样值，输出至驱动电路模块。
17.开关信号输入模块连接于cpu主控单元的数据输入端，用于向cpu主控模块输入电气开关的运行情况，运行情况包括配电线路上断路器、联络开关、分段开关的闭合和断开情况。
18.当cpu主控单元在接收到模拟信号输入模块和开关信号输入模块输入的参数后，判断断路器的实时运行状态并实时调整。而后将信号通过连接在cpu主控单元的控制信号输出端的开关信号输出模块进行信号输出。
19.驱动电路模块连接于开关信号模块的控制信号输出端，其接收开关信号输出模块的指令病控制配电设备开关量运行，用以该装置对故障点的预测以及两边开关的断开。
20.显示模块连接在cup主控单元上，用于对各个数据量进行显示。
21.工作原理：而当馈线正常运行时，面保护装置把采集到的电量等参数上传给配电网自动化中心，以便于优化运行方式。当馈线发生短路故障时，需要相邻的面保护硬件装置间进行通信，快速交换信息，以面保护的方式对故障进行判断和隔离，此时不需要配电网自动化中心干预。当配电网的结构发生变化时，需要配电网自动化中心将计算好的整定值(电
流保护定值、失压延时合闸定值、重合闸延时定值等)下发给各个面保护装置。
22.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。


技术特征：
1.一种用于城市继电保护的面保护装置，其特征在于：包括cpu主控单元：用于对从模拟信号输入模块获取到的模拟量参数和开关信号输入模块获取到的开关量参数进行计算，并输出相应操作命令给开关信号输出模块和通信模块；通信模块(2)：连接于cpu主控单元的数据输出端，用于实现各断路器处相邻面保护装置之间的通讯功能，将跳闸逻辑、开关闭合逻辑指令输出至所述开关信号输入模块；模拟信号输入模块(3)：连接于cpu主控单元的数据输入端，用于通过a/d电路向cpu主控单元提供配线电路的三相电压、三相电流、线路阻抗电气参数，从而形成数字量采样值，并输出至驱动电路模块；开关信号输入模块(4)：连接于cpu主控单元的数据输入端，用于向cpu主控模块输入配电线路上断路器、联络开关、分段开关的闭合和断开情况；开关信号输出模块(5)：连接于cpu主控单元的控制信号输出端，用于接收cpu主控单元发送的指令并发送给驱动电路模块；驱动电路模块(7)：连接于开关信号输出模块的控制信号输出端，用于控制配电设备开关量运行，用以该装置对故障点的预测以及两边开关的断开从而将故障隔离。2.根据权利要求1所述的一种用于城市继电保护的面保护装置，其特征在于：通信模块采用光纤通信、无线扩频通信或gprs 通信中的一种或者任意组合。3.根据权利要求1所述的一种用于城市继电保护的面保护装置，其特征在于：cpu主控单元采用dsp平台。4.根据权利要求1所述的一种用于城市继电保护的面保护装置，其特征在于：还包括显示模块。

技术总结
本发明公开了一种用于城市继电保护的面保护装置，主要包括CPU主控单元、通信模块、模拟信号输入模块、开关信号输入模块、开关信号输出模块、和驱动电路模块。与现有保护技术相比解决了传统保护装置依靠电流整定实现故障隔离、定位的困难，并可能会因为馈线上电流状态的变化而发生误动作，面对现在结构复杂多变的智能配电网不能及时的处理馈线端发生的故障的缺陷，能够在配电自动化的基础背景下，很好的解决复杂城市配网在继电保护上带来的问题，能够在配网中得到很好的运用。能够在配网中得到很好的运用。能够在配网中得到很好的运用。


技术研发人员：周明 叶海强 张锋明 李勇 朱建国 罗刚 张琦 闫志坤 吴佳琪 叶逸舟
受保护的技术使用者：绍兴建元电力集团有限公司 国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司
技术研发日：2022.08.23
技术公布日：2022/11/29