專(zhuān)利名稱(chēng)：500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù) 的高速發(fā)展使硬件的集成度越來(lái)越高，可靠性大幅度提升，變電站自動(dòng)化二次設(shè)備的硬件將會(huì)向集成一體化方向發(fā)展，集中式面向變電站整體功能而不受限于間隔和回路的設(shè)計(jì)思想可凸顯其IED數(shù)量減少、有利于變電站控制與保護(hù)功能協(xié)調(diào)的優(yōu)勢(shì)。集中化保護(hù)測(cè)控能適應(yīng)智能變電站多種運(yùn)行方式，運(yùn)用集中協(xié)調(diào)的方式采集全站數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，優(yōu)化保護(hù)功能，提高保護(hù)自適應(yīng)能力。由于集中式保護(hù)測(cè)控裝置收集了整個(gè)35kV (66kV)單母線(xiàn)間隔的采樣及開(kāi)入開(kāi)出信息，因此能夠集中實(shí)現(xiàn)2臺(tái)電容器、2臺(tái)電抗器及I臺(tái)接地變、主變35 kV (66kV)側(cè)后備保護(hù)的保護(hù)測(cè)控功能。而且模擬量實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息傳輸，因此減少了傳輸延時(shí)，并不依賴(lài)對(duì)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)完全母線(xiàn)保護(hù)功能。同時(shí)還能利用全站信息優(yōu)化主變后備保護(hù)，解決傳統(tǒng)后備保護(hù)僅能獲取單間隔電氣量和開(kāi)關(guān)量信息，后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，靈敏性和選擇性不能兼顧的問(wèn)題，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)斷路器失靈等控制功能?？傊?，將整個(gè)35kV (66kV)的保護(hù)測(cè)控功能集成在I個(gè)裝置上，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)高度集
成，使得結(jié)構(gòu)布局簡(jiǎn)單合理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，集成500kV變電站中35kV (66kV)側(cè)單母線(xiàn)所有設(shè)備的保護(hù)、故障錄波、測(cè)控、計(jì)量功能，替代變電站內(nèi)單獨(dú)配置的電容器保護(hù)測(cè)控裝置、電抗器保護(hù)測(cè)控裝置、所用變保護(hù)測(cè)控裝置、變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置及母線(xiàn)保護(hù)測(cè)控裝置等設(shè)備。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于包括安裝于控制室內(nèi)的集中式保護(hù)測(cè)控裝置和安裝于控制現(xiàn)場(chǎng)的若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置，所述的集中式保護(hù)測(cè)控裝置通過(guò)光纖以太網(wǎng)分別與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置相連接，所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置分別與電容器、電抗器、接地變、主變35kV側(cè)相連接。進(jìn)一步的技術(shù)方案是
所述的集中式保護(hù)測(cè)控裝置包括接收處理交流采樣數(shù)據(jù)的SMV采樣處理模塊，所述的SMV采樣處理模塊接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置的IEC61850-9-2或IEC60044 — 8電壓電流信號(hào);
還包括GOOSE處理模塊和開(kāi)出模塊，所述的GOOSE處理模塊收發(fā)GOOSE信息及IEEE1588對(duì)時(shí)處理，對(duì)開(kāi)入開(kāi)出信息進(jìn)行處理，同時(shí)接收遠(yuǎn)方GOOSE跳閘，與所述開(kāi)出模塊配合實(shí)現(xiàn)智能操作箱功能；
還包括站控層模塊，所述的站控層模塊建立對(duì)應(yīng)電氣設(shè)備的IEC61850統(tǒng)一模型，整合系統(tǒng)信息，實(shí)現(xiàn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MMS站控層通信功能，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)的信息交互的綜合發(fā)布平臺(tái)，并進(jìn)行有效的信息互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)順序控制、智能負(fù)荷互動(dòng)、智能設(shè)備互動(dòng)；還包括主功能模塊，所述的主功能模塊通過(guò)內(nèi)部總線(xiàn)匯總SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊及開(kāi)出模塊的信息，完成采樣值計(jì)算、邏輯判斷、故障錄波、遙測(cè)計(jì)算及電能計(jì)量，實(shí)現(xiàn)保護(hù)、故障錄波、測(cè)控及計(jì)量功能，并與站控層模塊進(jìn)行信息交互，完成遙控控制、信息互動(dòng)及調(diào)試試驗(yàn)功能。所述的集中式保護(hù)測(cè)控裝置還包括組成人機(jī)交互界面并完成參數(shù)整定、信息顯示、調(diào)試試驗(yàn)的人機(jī)接口模塊和采集當(dāng)?shù)亻_(kāi)關(guān)量并給其他模塊供電的電源模塊，所述的人機(jī)接口模塊與按鍵、液晶顯示器連接，并與主功能模塊進(jìn)行信息交互。所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置包括合并單元和智能終端，所述的合并單元與所述電容器、電抗器、接地變、主變35 kV側(cè)之間設(shè)有保護(hù)CT和測(cè)量CT，所述的智能終端與所述電容器、 電抗器、接地變、主變35 kV側(cè)之間設(shè)有開(kāi)入開(kāi)出模塊。所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置還包括母線(xiàn)電壓合并單元，所述的母線(xiàn)電壓合并單元與母線(xiàn)PT連接，將母線(xiàn)電壓信息以IEC60044-8或IEC61850-9-2規(guī)約的形式傳送給所述集中式保護(hù)測(cè)控裝置。本發(fā)明的有益效果是
1.本發(fā)明所涉及的500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，不僅能夠較好的完成集中實(shí)現(xiàn)2臺(tái)電容器、2臺(tái)電抗器及I臺(tái)接地變、主變35 kV (66kV)側(cè)后備間隔的保護(hù)測(cè)控功能、故障錄波功能、電氣計(jì)量功能，而且模擬量實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息傳輸，因此減少了傳輸延時(shí)，并不依賴(lài)對(duì)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)完全母線(xiàn)保護(hù)功能；
2.利用全站信息優(yōu)化主變后備保護(hù)，解決傳統(tǒng)后備保護(hù)僅能獲取單間隔電氣量和開(kāi)關(guān)量信息，后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，靈敏性和選擇性不能兼顧的問(wèn)題，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)斷路器失靈等控制功能，從而有力的保證了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行和電網(wǎng)安全運(yùn)行；
3.采用一體化的設(shè)備，簡(jiǎn)化了二次接線(xiàn)，使得運(yùn)行檢修人員的操作更為簡(jiǎn)單，降低了誤操作幾率，提高了系統(tǒng)可靠性，且節(jié)省了維護(hù)工作量和維護(hù)成本，這對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)設(shè)備精細(xì)化管理都具有非常重要的意義。


圖I為本發(fā)明500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)的線(xiàn)路連接示意 圖2為本發(fā)明500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)的原理框圖。
具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步揭示本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式如圖I所示，一種500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，包括安裝于控制室內(nèi)的兩臺(tái)集中式保護(hù)測(cè)控裝置I和安裝于控制現(xiàn)場(chǎng)的若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置2，所述的集中式保護(hù)測(cè)控裝置I通過(guò)光纖以太網(wǎng)3分別與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置2相連接，所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置2分別與兩臺(tái)電容器4、兩臺(tái)并聯(lián)電抗器5、一臺(tái)接地變6、主變35 kV側(cè)7相連接。所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置2包括合并單元8和智能終端9，所述的合并單元8與所述電容器4、電抗器5、接地變6、主變35 kV側(cè)7之間設(shè)有保護(hù)CTlO和測(cè)量CTlI，所述的智能終端9與所述電容器4、電抗器5、接地變6、主變35 kV側(cè)7之間設(shè)有開(kāi)入開(kāi)出模塊12。所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置2還包括母線(xiàn)電壓合并單元13，所述的母線(xiàn)電壓合并單元13與母線(xiàn)PT14連接，將母線(xiàn)電壓信息以IEC60044-8或IEC61850-9-2規(guī)約的形式傳送給所述集中式保護(hù)測(cè)控裝置I。本發(fā)明在500kV變電站中主要負(fù)責(zé)500kV變電站中35kV (66kV)側(cè)單母線(xiàn)所有設(shè)備的信息采集，完成35kV (66kV)側(cè)所有設(shè)備的保護(hù)、測(cè)控、故障錄波、計(jì)量功能，并能接收GOOSE跳閘、發(fā)送GOOSE開(kāi)關(guān)量。同時(shí)與調(diào)度系統(tǒng)、后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)以IEC61850標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行信息傳送，并進(jìn)行有效的信息互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)順序控制、智能負(fù)荷互動(dòng)、智能設(shè)備互動(dòng)等各種高級(jí)應(yīng)用。
0019]圖2則說(shuō)明了本發(fā)明的組成結(jié)構(gòu)、內(nèi)部互聯(lián)關(guān)系及工作原理，其中集中式保護(hù)測(cè)控裝置I包括SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊、站控層模塊、主功能模塊、人機(jī)接口模塊及電源模塊、開(kāi)出模塊。SMV采樣處理模塊，負(fù)責(zé)接收處理交流采樣數(shù)據(jù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要既可以可以接收來(lái)自合并單元的IEC61850-9-2電壓電流信號(hào)，又可以接收IEC60044 — 8電壓電流信號(hào)。GOOSE處理模塊，負(fù)責(zé)收發(fā)GOOSE信息及IEEE1588對(duì)時(shí)處理，對(duì)開(kāi)入開(kāi)出信息進(jìn)行處理，同時(shí)可接收遠(yuǎn)方GOOSE跳閘，與開(kāi)出模塊配合實(shí)現(xiàn)智能操作箱功能。同樣處理后開(kāi)入開(kāi)出信息通過(guò)內(nèi)部總線(xiàn)將數(shù)據(jù)傳送給站控層模塊、主功能模塊、人機(jī)接口模塊使用。主功能模塊，負(fù)責(zé)通過(guò)內(nèi)部總線(xiàn)匯總SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊及開(kāi)出模塊的信息，完成采樣值計(jì)算、邏輯判斷、故障錄波、遙測(cè)計(jì)算及電能計(jì)量等功能，實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能、故障錄波功能、測(cè)控功能及計(jì)量功能，并與站控層模塊、人機(jī)接口模塊進(jìn)行信息交互，完成遙控控制、信息互動(dòng)及調(diào)試試驗(yàn)等功能。站控層模塊，建立對(duì)應(yīng)電氣設(shè)備的IEC61850統(tǒng)一模型，整合系統(tǒng)信息，實(shí)現(xiàn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的麗S站控層通信功能，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)的信息交互的綜合發(fā)布平臺(tái)，并進(jìn)行有效的信息互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)順序控制、智能負(fù)荷互動(dòng)、智能設(shè)備互動(dòng)等各種高級(jí)應(yīng)用。人機(jī)接口模塊，負(fù)責(zé)組成人機(jī)交互界面，完成參數(shù)整定、信息顯示、調(diào)試試驗(yàn)等人機(jī)交互功能。電源模塊，負(fù)責(zé)當(dāng)?shù)亻_(kāi)關(guān)量采集，并供電給其他模塊。各個(gè)模塊之間通過(guò)內(nèi)部總線(xiàn)通信實(shí)現(xiàn)信息共享。以上通過(guò)對(duì)所列實(shí)施方式的介紹，闡述了本發(fā)明的基本構(gòu)思和基本原理。但本發(fā)明絕不限于上述所列實(shí)施方式，凡是基于本發(fā)明的技術(shù)方案所作的等同變化、改進(jìn)及故意變劣等行為，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于包括安裝于控制室內(nèi)的集中式保護(hù)測(cè)控裝置和安裝于控制現(xiàn)場(chǎng)的若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置，所述的集中式保護(hù)測(cè)控裝置通過(guò)光纖以太網(wǎng)分別與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置相連接，所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置分別與電容器、電抗器、接地變、主變35 kV側(cè)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于所述的集中式保護(hù)測(cè)控裝置包括接收處理交流采樣數(shù)據(jù)的SMV采樣處理模塊，所述的SMV采樣處理模塊接收來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置的IEC61850-9-2或IEC60044 — 8電壓電流信號(hào)； 還包括GOOSE處理模塊和開(kāi)出模塊，所述的GOOSE處理模塊收發(fā)GOOSE信息及IEEE1588對(duì)時(shí)處理，對(duì)開(kāi)入開(kāi)出信息進(jìn)行處理，同時(shí)接收遠(yuǎn)方GOOSE跳閘，與所述開(kāi)出模塊配合實(shí)現(xiàn)智能操作箱功能； 還包括站控層模塊，所述的站控層模塊建立對(duì)應(yīng)電氣設(shè)備的IEC61850統(tǒng)一模型，整合系統(tǒng)信息，實(shí)現(xiàn)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的MMS站控層通信功能，實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控系統(tǒng)及遠(yuǎn)動(dòng)的信息交互的綜合發(fā)布平臺(tái)，并進(jìn)行有效的信息互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)順序控制、智能負(fù)荷互動(dòng)、智能設(shè)備互動(dòng)； 還包括主功能模塊，所述的主功能模塊通過(guò)內(nèi)部總線(xiàn)匯總SMV采樣處理模塊、GOOSE處理模塊及開(kāi)出模塊的信息，完成采樣值計(jì)算、邏輯判斷、故障錄波、遙測(cè)計(jì)算及電能計(jì)量，實(shí)現(xiàn)保護(hù)、故障錄波、測(cè)控及計(jì)量功能，并與站控層模塊進(jìn)行信息交互，完成遙控控制、信息互動(dòng)及調(diào)試試驗(yàn)功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于所述的集中式保護(hù)測(cè)控裝置還包括組成人機(jī)交互界面并完成參數(shù)整定、信息顯示、調(diào)試試驗(yàn)的人機(jī)接口模塊和采集當(dāng)?shù)亻_(kāi)關(guān)量并給其他模塊供電的電源模塊，所述的人機(jī)接口模塊與按鍵、液晶顯示器連接，并與主功能模塊進(jìn)行信息交互。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置包括合并單元和智能終端，所述的合并單元與所述電容器、電抗器、接地變、主變35 kV側(cè)之間設(shè)有保護(hù)CT和測(cè)量CT，所述的智能終端與所述電容器、電抗器、接地變、主變35 kV側(cè)之間設(shè)有開(kāi)入開(kāi)出模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置還包括母線(xiàn)電壓合并單元，所述的母線(xiàn)電壓合并單元與母線(xiàn)PT連接，將母線(xiàn)電壓信息以IEC60044-8或IEC61850-9-2規(guī)約的形式傳送給所述集中式保護(hù)測(cè)控裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種500kv變電站集中式數(shù)字化35kV單母線(xiàn)單元保護(hù)測(cè)控系統(tǒng)，包括安裝于控制室內(nèi)的集中式保護(hù)測(cè)控裝置和安裝于控制現(xiàn)場(chǎng)的若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置，所述的集中式保護(hù)測(cè)控裝置通過(guò)光纖以太網(wǎng)分別與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置相連接，所述的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置分別與電容器、電抗器、接地變、主變35kV側(cè)相連接。本發(fā)明不僅集成解決500kV變電站中35kV側(cè)單母線(xiàn)所有間隔設(shè)備的保護(hù)、故障錄波、測(cè)控、計(jì)量功能，而且能利用全站信息實(shí)現(xiàn)面向母線(xiàn)全局信息的優(yōu)化的快速后備保護(hù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)35kV側(cè)單母線(xiàn)主保護(hù)及基于相關(guān)變電站信息的協(xié)同保護(hù)，有力的保證變電站設(shè)備的安全運(yùn)行和電網(wǎng)的安全運(yùn)行，降低設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102882188SQ201210283619
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者鄧烽, 王海燕, 程健, 周邵亮, 沈健, 黃國(guó)方, 楊志宏 申請(qǐng)人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司