分布式电源监控保护装置的制作方法

本实用新型涉及分布式电源、配网自动化的技术领域，具体涉及针对小水电电源接入10kV配电网系统的应用，兼顾小水电电源点的监控，以及小水电电源分支的保护测控装置。

背景技术：

随着国家能源政策的调整和自然环境条件影响，地区电网中接入了较多的小型水电站。小水电站大都属于装机容量小、可调节能力差的径流式水电站，存在丰水期多发抢发、枯水期少发停发的特点，其上网电量存在极大的不确定性，波动幅度巨大，干扰了主电网的潮流走向和频率稳定，影响了主电网的正常运行，对电网的稳定及电力调度造成巨大的影响。

针对这些小水电电源点，要对其运行工况进行监测，如果其运行状况出现异常，或者其所在电源分支发生故障，就需要将其从电网系统中切除，免得发生波及事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种分布式电源监控保护装置，旨在解决小水电分支运行异常或者故障的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种分布式电源监控保护装置，分布式电源包括开关本体、PT、CT，所述装置包括安装于开关本体下方的柜体，和安装于柜体内部的CPU板、通讯模块、人机交互板、电源板、蓄电池、电源管理模件，其中：

CPU板通过航空电缆接插件与开关本体、PT、CT连接，用于获取电气量和状态量：CPU板还通过通讯模块与主站系统和/或子站系统连接，用于将电气量和状态量根据标准规约发送到主站系统和/或子站系统，以及接收主站系统和/或子站系统发送的控制命令，对开关本体进行操作；

通讯模块用于实现CPU板与主站系统和/或子站系统之间的数据传输；

人机交互板与CPU板连接，用于手动控制开关本体；

电源板与CPU板、电源管理模件连接，用于为CPU板供电；

蓄电池与CPU板、电源管理模件连接，用于在电源板断电情况下为CPU板供电；

电源管理模件与电源板、蓄电池连接，用于在电源板断电情况下控制蓄电池为CPU板供电。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述柜体的材质为不锈钢。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，所述通讯模块为GPRS通讯模块或以太网通讯模块。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，所述电气量包括电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，所述状态量包括开关本体位置、储能状态。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，所述标准规约为IEC101规约或IEC104规约。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，还包括显示器，所述显示器与CPU板连接，用于在CPU板的控制下显示电气量和/或状态量。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，还包括打印机，所述打印机与CPU板连接，用于在CPU板的控制下进行打印。

在上述任意实施例的基础上，进一步地，所述控制命令包括分合闸命令、复归命令、设定定值命令。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种分布式电源监控保护装置，本装置针对性地安装在小水电接入电网的并网点开关处，可以实时监测小水电分支运行工况，通过装置内设逻辑或主站系统的预设算法及时进行故障诊断，并控制开关设备切除或隔离故障，能有效解决小水电分支运行异常或者故障，防止波及事故的发生。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种小水电电源分支接入10KV配电网运行示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的一种分布式电源监控保护装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种分布式电源监控保护装置，分布式电源包括开关本体、PT、CT，所述装置包括安装于开关本体下方的柜体，和安装于柜体内部的CPU板、通讯模块、人机交互板、电源板、蓄电池、电源管理模件，其中：

CPU板通过航空电缆接插件与开关本体、PT、CT连接，用于获取电气量和状态量：CPU板还通过通讯模块与主站系统和/或子站系统连接，用于将电气量和状态量根据标准规约发送到主站系统和/或子站系统，以及接收主站系统和/或子站系统发送的控制命令，对开关本体进行操作；

通讯模块用于实现CPU板与主站系统和/或子站系统之间的数据传输；

人机交互板与CPU板连接，用于手动控制开关本体；

电源板与CPU板、电源管理模件连接，用于为CPU板供电；

蓄电池与CPU板、电源管理模件连接，用于在电源板断电情况下为CPU板供电；

电源管理模件与电源板、蓄电池连接，用于在电源板断电情况下控制蓄电池为CPU板供电。

本实用新型实施例对柜体材质不做限定，在上述实施例的基础上，优选的，所述柜体的材质可以为不锈钢。

本实用新型实施例对通讯模块不做限定，其可以为任意通讯方式，都不会影响通讯模块在本装置中起到的作用，在上述任意实施例的基础上，优选的，所述通讯模块可以为GPRS通讯模块或以太网通讯模块。这两种通讯模块应用广泛，利于推广。

本实用新型实施例对电气量不做限定，在上述任意实施例的基础上，优选的，所述电气量可以包括电压、电流、频率、有功功率、无功功率、功率因数。

本实用新型实施例对状态量不做限定，在上述任意实施例的基础上，优选的，所述状态量可以包括开关本体位置、储能状态。

本实用新型实施例对所遵循的标准规约不做限定，在上述任意实施例的基础上，优选的，所述标准规约可以为IEC101规约或IEC104规约。

在上述任意实施例的基础上，优选的，本实用新型还可以包括显示器，所述显示器与CPU板连接，用于在CPU板的控制下显示电气量和/或状态量。显示器的引入，使用户可以更直观地看到各项数据。

在上述任意实施例的基础上，优选的，本实用新型实施例还可以包括打印机，所述打印机与CPU板连接，用于在CPU板的控制下进行打印。打印机的引入，使本实用新型实施例可以打印出所需数据，符合用户传统阅读习惯，有利于纸面文件的存档。

本实用新型对控制命令不做限定，在上述任意实施例的基础上，优选的，所述控制命令可以包括分合闸命令、复归命令、设定定值命令。

对于小水电电源点，本装置可以实时监测电压、频率，通过二段过压保护、二段欠压保护、二段高周保护、二段低周保护，来实时监测小水电电源的运行状况。一旦发现小水电运行异常，比如过压或欠压，或者频率异常，在其它措施无效的情况下，经过延时跳开分支开关本体，从而切断与电网的联系，防止冲击电网的运行，造成更大的事故。

运行时，装置实时采集3路电压(Uab，Ucb，U0)、4路电流(Ia，Ib，Ic，I0)，以及开关位置、储能状态等，实现三段过流、零序过流来保护电源分支，同时通过过压、欠压保护、低周、高周保护来避免小水电的运行异常。

本装置对于小水电电源分支，能够通过实时采集、判别电流量(Ia，Ib，Ic，I0)，来实现三段过流保护、零序保护逻辑，能实时监控电源分支运行工况。当此电源分支内部发生相间短路、或者接地故障时，可以充当发变组保护的后备保护，通过跳开分支开关来有效切断与电网的联系，防止事故波及到电网侧。本装置既可以实时监测小水电分支的运行状况，并上送主站；又能够在电源发生异常(电压或频率异常)，或者发生分支故障时，能够有效切断小水电分支与电网系统的连接，防止波及事故的发生。

采用足够精密的测量仪器，本装置对于电流、电压遥测量精度可达到5‰，有功功率、无功功率、功率因数遥测量精度可达到1％；可检测线路电流2～13次谐波；可监视4路开关量变位遥信，并上送上述电气量给主站。可实现对蓄电池的自动维护、主备电源的无缝切换，主电源失电后，装置正常工作不低于12小时。

本装置通过GPRS、以太网等通讯模块，连接主站或子站系统，将上述电气量和状态量由标准的IEC101规约或IEC104规约传送至主站系统，并接收来主站系统控制命令，实现主站对分支开关的遥控操作，从而实现对电源分支的实时监控、故障识别、故障隔离等。

本装置在成本可控的基础上，实现了对小水电分支的监测、保护，大大拓宽了应用场合，对现场应用具有现实的推荐意义。

综上，本发明具备常规监测保护的所有功能，包括遥信、遥测、遥控、故障检测等。监测保护装置能实时采集小水电分支的运行工况，含电压、电流、频率、功率等，并上送后台监控主站。在小水电分支电压或频率异常时，或者小水电分支发生内部故障时，能够切断小水电分支与电网系统的连接，从而不会波及到电网系统的正常运行，不会对电网上既有用户造成影响。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。尽管本实用新型已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本实用新型的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本实用新型不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。