一种配电网馈线网络化的智能开关保护系统的制作方法
【专利说明】—种配电网馈线网络化的智能开关保护系统
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技术领域
[0002]本发明为一种配电网馈线网络化的智能开关保护系统，属于城市配电网馈线自动化领域。
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【背景技术】
[0004]随着经济的发展，城市用户对供电可靠性和电能质量的要求不断提高，供电部门对配电网馈线自动化的重视程度越来越高，而城市配网供电的可靠性主要体现在对馈线故障的处理上。
[0005]目前城市配电网馈线自动化主要采用集中式故障诊断和处理，即配网主站系统根据断路器保护动作信息，线路上FTU的过流信息，拓扑信息进行综合诊断，确定故障区域，进行故障的隔离。该模式下，变电站出口断路器会动作，造成一些非故障区域也停电一次，虽然时间比较短，但也对正常的供电、生产造成影响。
[0006]为使故障仅影响故障所在区段的线路，而不会蔓延到其它正常区段的线路，达到缩小停电范围的目的，发明此智能开关系统。
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【发明内容】
[0008]在配电网线路发生故障时，为使故障仅影响故障所在区段的线路，而不会蔓延到其它正常区段的线路，达到缩小停电范围的功能。一种配电网馈线网络化的智能开关保护系统被发明，能够实现缩小停电范围，减少停电时间，快速查找到故障位置以便快速抢修的目的。
[0009]一种配电网馈线网络化的智能开关保护系统采用了故障快速检测技术、自适应供电方向技术、同步闭锁技术、快速区域隔离技术和快速通讯技术，使得故障的处理只和相邻的开关有关，结构简单，相关性小，可靠性高，能够在变电站出口断路器非断开的状态下进行故障的诊断、隔离，从而最大化的减小非故障线路区段停电。
[0010]系统包含故障快速检测技术、自适应供电方向技术、同步闭锁技术、快速区域隔离技术和快速通讯技术。
[0011]上述故障快速检测技术，在200ms之内迅速故障定位和配电网复杂的网络结构情况下，系统能够自动适应。
[0012]上述自适应供电方向技术，能综合运用各开关处电流波形来识别故障点。
[0013]上述同步闭锁技术，由独立通讯通道和并发模式的结合，实现同步闭锁。降低故障判断的耦合性。
[0014]上述快速区域隔离技术，自动发送命令让其下游开关进行故障隔离。
[0015]上述快速通讯技术，由光纤或高速光交换机实现故障闭锁信息的传输，故障信息报文定长，短小，容易发送、接受和处理。
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【附图说明】
[0017]图1为本发明配电网馈线网络化的智能保护开关安装示意图；
图2为实施例一配电网馈线网络化的智能开关保护系统结构示意图。
[0018]图3为实施例二配电网馈线网络化的智能开关保护系统结构示意图；
图4为实施例三配电网馈线网络化的智能开关保护系统结构示意图。
[0019]图5为实施例三五配电网馈线网络化的智能开关保护系统结构示意图二。
[0020]图6为实施例四配电网馈线网络化的智能开关保护系统结构示意图；
图7为实施例四配电网馈线网络化的智能开关保护系统结构示意图二；
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明配电网馈线网络化的智能开关保护系统的【具体实施方式】作详细描述。
[0022]参见图1所示，图1为本发明配电网馈线网络化的智能保护开关安装示意图。
[0023]在其中一个实施例中，架空线路的方式有很多种，如架空线的手拉手方式，架空线的T型接线方式，架空线的#字型接线方式，电缆的手拉手方式，电缆的开闭所接线方式，电缆的环网柜接线方式。选择T型接线方式。
[0024]上述保护开关系统中存在17个保护开关和17个智能保护开关。在短路线路切断后，短路电流消失，各级开关返回，解除闭锁。在切断电源端故障后还能将故障下游端的合闸开关也切断。
[0025]具体实施例一:
参见图2所示，图1为本发明配电网馈线网络化的智能开关保护系统结构示意图。
[0026]在其中一个实施例中，包括若干个开关、智能保护开关、网关、传感器、执行机构和处理器。
[0027]上述传感器能在配电网中某些工业负荷含有大量感应电动机发生故障时检测故障时的功率流向，在本侧过流且负荷侧“无流”或“有流”但是功率方向与本侧相反时，断开本侧开关。在安装电压互感器的情况下能准确检测故障点。若现场未装设电压互感器，此系统可基于故障发生时刻为起始点，实时计算故障电流相位，并发送给邻域开关，(开关为分位，或无流时不计算电流相位)，开关根据各邻域电流相位矢量差，如果在0°附近，为非故障区段，180°附近为故障区段。此系统根据上述判据，综合判断出故障点所在，准确隔离故障。
[0028]上述网关与处理器之间和网关与智能开关之间存在通讯，其中通讯的方案有支持多个光口通讯，从而接入多个相邻的保护开关，或者智能开关自带8 口以下光交换机，通过光交换机接入相邻保护的通讯。通信通道，将信息传送至配电自动化系统子站或主站，同时接收来自子站或主站的控制命令，对配电开关进行遥控操作。具有接受主站校时功能；能当地和远方进行参数设置；具有日电流曲线记录功能；保护量告警记录、遥控事件记录及事件SOE。有足够的抗干扰能力，要性能稳定。
[0029]在其中一个实施例中，通讯协议可以为RS232或RS485串口支持平衡式或非平衡式101规约，以太网口 IEC870-5-104通讯规约。
[0030]上述传感器可实现线路的测量监视，其基本内容有电流、电压、有功功率、无功功率、功率因数、积分电度计算、频率、线路电流1、3、5、7、9、11次谐波、开关量变位遥信、内部温度。
[0031]上述智能保护开关能将遥测越限告警通过网关上传到处理器中进行处理。
[0032]在一个实施例中，相邻开关的故障电流闭锁信息，实现分布式馈线自动化。采集并识别馈线故障电流并向子站或主站传送；馈线停电自动识别并上传停电时刻负荷数据；具有线路过流、过负荷、零序过压、零序过流保护功能。集并监视本系统各个板件的运行状况及后备电源的状态，具有故障报警功能。
[0033]在其中一个实施例中，此系统采用工业级的芯片设计，具有很强的抗电磁干扰能力，结构紧凑，可以嵌入式安装。
[0034]此系统能自适应复杂多变的网络拓扑结构，准确判断电流方向、上下级保护智能开关，从而判断出故障