一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置，互感器、模擬量采集模件、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、CPU、開(kāi)入接口模件和第一光耦隔離電路依次順序連接；所述通信控制模件、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、CPU、開(kāi)出接口模件、第二光耦隔離電路和出口繼電器依次順序連接；所述電源模件、人機(jī)交互模件均與CPU相連接；實(shí)現(xiàn)了能支持常規(guī)變電站和數(shù)字化變電站模擬量采集的不同形式，也能滿(mǎn)足GOOSE跳閘和常規(guī)繼電器跳閘兩種不同的跳閘方式，使裝置能夠通過(guò)改變少量的模件配置，即可滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能光伏電站的建設(shè)是我國(guó)“十二五”時(shí)期能源資源發(fā)展的重點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)2015年國(guó)家電網(wǎng)太陽(yáng)能發(fā)電新增裝機(jī)容量達(dá)到1528萬(wàn)千瓦，而大力發(fā)展新能源仍將是我國(guó)“十三五”期間的能源發(fā)展重點(diǎn)，將會(huì)有更多的光伏電站投入運(yùn)行。
[0003]光伏電站作為電源點(diǎn)并入電網(wǎng)運(yùn)行，由于電網(wǎng)運(yùn)行方式的調(diào)整或某種原因，可能會(huì)出現(xiàn)光伏電站與主網(wǎng)解列后仍保持對(duì)局部電網(wǎng)繼續(xù)供電的孤島現(xiàn)象。按預(yù)先配置的控制策略所形成的計(jì)劃性孤島由于有控制策略，其運(yùn)行狀態(tài)和風(fēng)險(xiǎn)均在調(diào)度人員的控制下。而非計(jì)劃性的孤島則會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)帶來(lái)不利影響，其危害主要有:1、可能危及電網(wǎng)設(shè)施維護(hù)人員和用戶(hù)的人身安全;2、干擾電網(wǎng)的正常合閘；3、電網(wǎng)不能控制孤島中的電壓和頻率，容易造成設(shè)備損壞。因此，防止光伏電站非計(jì)劃性孤島運(yùn)行十分重要。
[0004]光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置是一種用于防止光伏電站非計(jì)劃性孤島運(yùn)行的安全自動(dòng)保護(hù)裝置。針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)合不同，一般可以分為使用于常規(guī)變電站和使用于數(shù)字化變電站的光伏防孤島安全自動(dòng)裝置，二者由于模擬量采集模塊和跳閘模塊的不同，需要使用不同的母板，從而在常規(guī)變電站需要改造成數(shù)字化變電站時(shí)，需要更換整套裝置，更換不方便，不能夠靈活兼容。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所解決的是目前常規(guī)變電站和數(shù)字化變電站的光伏防孤島保護(hù)裝置母板不兼容的問(wèn)題，以使光伏防孤島保護(hù)裝置的母板統(tǒng)一，使裝置易于改造。為實(shí)現(xiàn)該目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]—種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，包括:互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、開(kāi)入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、開(kāi)出接口模件、第二光耦隔離電路、出口繼電器、電源模件、CPU、信號(hào)模件、第三光耦隔離電路、信號(hào)繼電器和人機(jī)交互模件。
[0007]互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、CPU、開(kāi)入接口模件和第一光耦隔離電路依次順序連接;通信控制模件與CPU相連接;CPU、開(kāi)出接口模件、第二光耦隔離電路和出口繼電器依次順序連接;CPU、信號(hào)模件、第三光耦隔離電路和信號(hào)繼電器依次順序連接;電源模件、人機(jī)交互模件均與CPU相連接。
[0008]—種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置還包括母板模件，所述母板模件上設(shè)置有輸入輸出總線(xiàn)，輸入輸出總線(xiàn)上設(shè)置有若干輸入輸出接口，所述模擬量采集模件、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、開(kāi)入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、開(kāi)出接口模件、第二光耦隔離電路、電源模件、CPU和人機(jī)交互模件均通過(guò)輸入輸出接口連接在母板模件上。
[0009]開(kāi)入接口(DI)模件用于傳統(tǒng)變電站采集開(kāi)關(guān)量信息；
[0010]開(kāi)出接口(DO)模件用于傳統(tǒng)變電站輸出跳閘接點(diǎn)；
[0011 ]用于傳統(tǒng)變電站輸出中央信號(hào)的信號(hào)SIG模件；
[0012]通信控制(CC)模件用于數(shù)字化變電站接收合并單元模擬量采樣信息，接收智能終端GOOSE開(kāi)入信號(hào)以及發(fā)送GOOSE開(kāi)出信號(hào)；
[0013]電源模件用于提供工作電源；
[0014]互感器為電壓互感器或者電流互感器。
[0015]人機(jī)交互模件包括顯示接口、通信接口、GPS對(duì)時(shí)接口和打印接口。
[0016]CPU和人機(jī)交互模件之間的通信為HDLC通信。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:采用本實(shí)用新型的光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置，通過(guò)模擬量采集(AC)模件和通信控制(CC)模件接口的兼容設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了能滿(mǎn)足常規(guī)變電站和數(shù)字化變電站模擬量采集的不同形式，也能滿(mǎn)足GOOSE跳閘和常規(guī)繼電器跳閘兩種不同的跳閘方式，使裝置能夠通過(guò)改變少量的模件配置，即可滿(mǎn)足不同的應(yīng)用需求。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型的一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置，包括:
[0021 ] 一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，包括:互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、開(kāi)入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、開(kāi)出接口模件、第二光耦隔離電路、出口繼電器、電源模件、CPU、信號(hào)模件、第三光耦隔離電路、信號(hào)繼電器和人機(jī)交互模件。
[0022]互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、CPU、開(kāi)入接口模件和第一光耦隔離電路依次順序連接;通信控制模件與CPU相連接;CPU、開(kāi)出接口模件、第二光耦隔離電路和出口繼電器依次順序連接;CPU、信號(hào)模件、第三光耦隔離電路和信號(hào)繼電器依次順序連接;電源模件、人機(jī)交互模件均與CPU相連接。
[0023]一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置還包括母板模件，所述母板模件上設(shè)置有輸入輸出總線(xiàn)，輸入輸出總線(xiàn)上設(shè)置有若干輸入輸出接口，所述模擬量采集模件、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、開(kāi)入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、開(kāi)出接口模件、第二光耦隔離電路、電源模件、CPU和人機(jī)交互模件均通過(guò)輸入輸出接口連接在母板模件上。
[0024]模擬量采集(AC)模件將電壓電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為±5V小信號(hào)，實(shí)現(xiàn)模擬量采集的功會(huì)K。
[0025]開(kāi)入接口(DI)模件用于傳統(tǒng)變電站采集開(kāi)關(guān)量信息，DI模件接收外部開(kāi)關(guān)量信號(hào)，由CPU通過(guò)母板模件的輸入輸出(1)總線(xiàn)定時(shí)從各DI模件讀取開(kāi)入狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)量采集的功能。
[0026]開(kāi)出接口(DO)模件用于傳統(tǒng)變電站輸出跳閘接點(diǎn)。
[0027 ]用于傳統(tǒng)變電站輸出中央信號(hào)的信號(hào)SIG模件；
[0028]通信控制(CC)模件用于數(shù)字化變電站接收合并單元模擬量采樣信息，接收智能終端GOOSE開(kāi)入信號(hào)以及發(fā)送GOOSE開(kāi)出信號(hào)；
[0029]電源模件用于提供工作電源，接I1V或220V的直流電源，并轉(zhuǎn)換成5V或24V電源輸出，位其他各模件提供電源。
[0030]互感器為電壓互感器或者電流互感器。
[0031 ] 人機(jī)交互模件包括顯示接口、通信接口、GPS對(duì)時(shí)接口和打印接口。
[0032]CPU和人機(jī)交互模件之間的通信為HDLC通信。
[0033]人機(jī)交互(HMI)模件用于人機(jī)交互界面、通信管理、裝置GPS對(duì)時(shí)和打印管理，并通過(guò)HDLC與CPU模件通信。人機(jī)交互界面采用阻容式觸摸屏和工業(yè)級(jí)寬溫液晶，通信接口電路包括RS485通信接口和RJ45以太網(wǎng)接口，裝置GPS對(duì)時(shí)可采用空接點(diǎn)、有源24V或RS485對(duì)時(shí)方式，打印接口為RS232接口。
[0034]本實(shí)施例，CPU采用頻率為400MHz的PowerPC處理器，有64位數(shù)據(jù)線(xiàn)和32位地址線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)AD采樣和高速通信總線(xiàn);采用SPI通信接口用于1模件通信，采用HDLC通信口用于HMI模件通信。
[0035]AC模件和CC模件的接口相互兼容，用于常規(guī)變電站時(shí)接口插AC模件，用于數(shù)字化變電站時(shí)接口插CC模件。母板的1接口有多個(gè)，可根據(jù)需要配置成DI模件、DO模件，配置方式靈活。數(shù)字化變電站的應(yīng)用中能支持GOOSE跳閘和傳統(tǒng)繼電器跳閘兩種跳閘方式。從而擴(kuò)展了光伏防孤島保護(hù)裝置的應(yīng)用場(chǎng)合，極大減少了工程人員的改造工作。
[0036]以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，包括:互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、開(kāi)入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、開(kāi)出接口模件、第二光耦隔離電路、出口繼電器、電源模件、CPU、信號(hào)模件、第三光親隔離電路、信號(hào)繼電器和人機(jī)交互模件； 所述互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、CPU、開(kāi)入接口模件和第一光耦隔離電路依次順序連接;所述通信控制模件與CPU相連接;CPU、開(kāi)出接口模件、第二光耦隔離電路和出口繼電器依次順序連接;CPU、信號(hào)模件、第三光耦隔離電路和信號(hào)繼電器依次順序連接;所述電源模件、人機(jī)交互模件均與(PU相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，還包括母板模件，所述母板模件上設(shè)置有輸入輸出總線(xiàn)，輸入輸出總線(xiàn)上設(shè)置有若干輸入輸出接口，所述模擬量采集模件、第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器、開(kāi)入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器、開(kāi)出接口模件、第二光耦隔離電路、電源模件、CPU和人機(jī)交互模件均通過(guò)輸入輸出接口連接在母板模件上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，所述互感器為電壓互感器或者電流互感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，所述人機(jī)交互模件包括顯示接口、通信接口、GPS對(duì)時(shí)接口和打印接口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏防孤島安全自動(dòng)保護(hù)裝置，其特征在于，所述CHJ和人機(jī)交互模件之間的通信為HDLC通信。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK205595898SQ201620437322
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日
【發(fā)明人】陳海榮, 奚漢江, 李俊禹, 宛楊, 劉玉柱
【申請(qǐng)人】南京國(guó)電南自電網(wǎng)自動(dòng)化有限公司