单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置，属于电力系统自动化领域。
【背景技术】
[0002]当前配电网中还存在部分单线单变接线方式的变电站。存在如下问题:(1)由于单线单变变电站仅有一路电源(进线、主变)，一旦发生进线线路永久性故障或站内主变故障，将导致站内母线失电，则所有10/20kV出线均会失电，从而引起局部配电网的大面积停电。(2)配电主站FA功能只局限于单一馈电线路自身故障的隔离和负荷转供，对于这种局部配电网多条馈线停电(馈线自身无故障)的情况却无能为力。
[0003]当发生上述故障时，会造成多条馈线停电，而电网调度人员需核实调度自动化系统发出的相关信息后，确认故障设备及性质，并操作隔离故障后，才能根据配网网络结构，通过遥控操作联络开关恢复相关停电负荷。这种处理方式根据历史经验，即使通过遥控操作也需花费较长时间(至少10分钟以上)，导致用户长时间失电。
[0004]现有配电自动化系统在故障判断及自愈功能研宄应用，还局限于配网线路方面，即馈线自动化(FA)。而对于电网中单线单变变电站(运行方式薄弱)的上级电源(高压线路或主变)故障导致配网多条馈线同时失电的情况，还未有将配电自动化功能扩展应用。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对单线单变变电站母线失电引起的配电网大停电问题，提供一种单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置，实时监测电网运行情况，智能识别母线失电，并自动根据配网网络结构进行自愈控制，大幅缩短失电负荷恢复供电时间，提高电网故障处理效率。
[0006]按照本实用新型提供的技术方案，所述的单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置包括插接在标准机箱中的:CPU插件、数据采集插件、开关控制插件、显示面板插件和电源插件，所述CPU插件分别连接数据采集插件、开关控制插件、显示面板插件，所述电源插件分别连接CPU插件、数据采集插件、开关控制插件和显示面板插件，所述数据采集插件和开关控制插件通过通信接口连接至信息交互总线，通过信息交互总线再连接至配电自动化主站和主站端前置机。
[0007]其中，所述CPU插件使用内部总线连接数据采集插件和开关控制插件，所述CPU插件通过RS-485总线连接显示面板插件。
[0008]具体的，所述CPU插件内部包括与嵌入式处理器相连的存储器、以太网控制器。
[0009]所述数据采集插件内部包括数字信号处理器和与之相连的通信接口，数据采集插件采集信息交互总线的相关遥测、遥信数据及事故总信号，发出触发信号。
[0010]所述开关控制插件内部包括嵌入式处理器和与之相连的通信接口，开关控制插件由数据采集插件输出的信号触发，并按设定的开关操作序列，发出开关序列操作指令，通过信息交互总线由配电自动化主站对现场开关进行远方遥控操作。
[0011]所述显示面板插件包括与嵌入式处理器相连的液晶显示屏、操作按钮、指示灯，通过所述液晶显示屏和操作按钮设定开关控制插件的开关操作序列。
[0012]本实用新型的优点是:
[0013]1.本装置采用标准机箱，装置结构简单、小巧，便于安装。
[0014]2.装置与配电自动化主站系统相互独立，采用了 32位高性能的CPU和DSP、内部高速总线、智能1/0，通过通信接口交互信息。
[0015]3.装置动作模式灵活，各类开关操作序列可以根据配电网运行状况自定义。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型装置外形结构图。
[0017]图2是本实用新型的结构示意图。
[0018]图3是本实用新型工作流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0020]如图1所示，本装置采用标准机箱，可嵌入式安装于调度主站前置机柜屏上。机箱9操作面板上设有:运行、告警指示灯6、液晶显示屏7、操作按钮8。
[0021]如图2所示，本实用新型包括插接在机箱9中的:CPU插件1、数据采集插件2、开关控制插件3、显示面板插件4和电源插件5，所述CPU插件I分别连接数据采集插件2、开关控制插件3、显示面板插件4，所述电源插件5分别连接CPU插件1、数据采集插件2、开关控制插件3和显示面板插件4，所述数据采集插件2和开关控制插件3通过通信接口连接至信息交互总线，通过信息交互总线再连接至配电自动化主站和主站端前置机。
[0022]以下详细说明各插件的结构及功能。
[0023]CPU插件1:由高性能的嵌入式处理器(ARM)、SRAM、SDRAM、以太网控制器及其他外设组成。实现对整个装置的管理、人机界面、通讯等功能。CPU插件I使用内部总线接收装置内其他插件的数据，通过RS-485总线与显示面板插件4通讯。
[0024]数据采集插件2:由高性能的数字信号处理器(DSP)、通信接口以及其他外设组成。数据采集插件2完成采集信息交互总线的相关遥测、遥信数据及事故总信号。
[0025]开关控制插件3:由高性能的嵌入式处理器(ARM)、通信接口以及其他外设组成。开关控制插件3由数据采集插件2输出的信号触发，并按预先设定的开关操作序列(显示面板设定)，发出开关序列操作指令，通过信息交互总线由配电自动化主站(四方CSCG3000)对现场开关进行远方遥控操作。
[0026]显示面板插件4:由液晶显示屏7、操作按钮8、指示灯6以及ARM处理器组成，ARM处理器完成液晶显示模块的显示控制，按钮输入的处理以及通过串口与CPU插件I交换数据信息等。
[0027]电源插件5:输入电源的额定电压为220V，并提供装置其他插件+/-24V电源的输出端子。
[0028]如图3所示，正常运行情况下，数据采集插件2实时监测指定元件的电压、电流值(如1kV母线A、B、C三相电压及主变电流、馈线电流)及“事故总”信号，经过“与”门控制，触发开关控制插件3动作；开关控制插件3根据显示面板插件4预设的开关操作序列，发出开关操作指令，通过信息交互总线推送至配电自动化系统主站执行。
[0029]实施例中给出一种开关控制插件3触发条件:数据采集插件2实时采集指定的遥测、遥信及事故总信号等数据，当监测到(I)母线三相电压值均〈0.5kV、(2)接于母线的主变电流、馈线电流值均〈5A、(3)事故总信号动作，三者同时满足条件时，发出触发信号启动开关控制插件3进行预设的开关操作。
[0030]本装置具有友好的人机界面，液晶为320X240点阵，操作界面简单、清晰，方便维护。同时本装置的结构具有通用(20kV、10kV配电网)、易于扩展、易于维护的特点。
【主权项】
1.单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置，其特征是，包括插接在标准机箱中的:CPU插件(1)、数据采集插件(2)、开关控制插件(3)、显示面板插件(4)和电源插件(5)，所述CPU插件(I)分别连接数据采集插件(2)、开关控制插件(3)、显示面板插件(4)，所述电源插件(5 )分别连接CPU插件(I)、数据采集插件(2 )、开关控制插件(3 )和显示面板插件(4)，所述数据采集插件(2)和开关控制插件(3)通过通信接口连接至信息交互总线，通过信息交互总线再连接至配电自动化主站和主站端前置机。
2.如权利要求1所述的单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置，其特征是，所述CPU插件(I)使用内部总线连接数据采集插件(2 )和开关控制插件(3 )，所述CPU插件(I)通过RS-485总线连接显示面板插件(4)。
3.如权利要求1所述的单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置，其特征是，所述CPU插件(I)内部包括与嵌入式处理器相连的存储器、以太网控制器。
4.如权利要求1所述的单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置，其特征是，所述数据采集插件(2)内部包括数字信号处理器和与之相连的通信接口，数据采集插件(2)采集信息交互总线的相关遥测、遥信数据及事故总信号，发出触发信号。
5.如权利要求1所述的单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置，其特征是，所述开关控制插件(3)内部包括嵌入式处理器和与之相连的通信接口，开关控制插件(3)由数据采集插件(2)输出的信号触发，并按设定的开关操作序列，发出开关序列操作指令，通过信息交互总线由配电自动化主站对现场开关进行远方遥控操作。
6.如权利要求1所述的单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置，其特征是，所述显示面板插件(4)包括与嵌入式处理器相连的液晶显示屏、操作按钮、指示灯，通过所述液晶显示屏和操作按钮设定开关控制插件(3)的开关操作序列。
【专利摘要】本实用新型提供了一种单线单变变电站母线失电自动检测与自愈控制装置，包括插接在标准机箱中的：CPU插件、数据采集插件、开关控制插件、显示面板插件和电源插件，所述CPU插件分别连接数据采集插件、开关控制插件、显示面板插件，所述电源插件分别连接CPU插件、数据采集插件、开关控制插件和显示面板插件，所述数据采集插件和开关控制插件通过通信接口连接至信息交互总线，通过信息交互总线再连接至配电自动化主站和主站端前置机。本实用新型的优点是：装置结构简单、小巧，便于安装；与配电自动化主站系统相互独立，采用了32位高性能的CPU和DSP、内部高速总线、智能I/O，通过通信接口交互信息；装置动作模式灵活，可自定义各类开关操作序列。
【IPC分类】H02J13-00
【公开号】CN204559243
【申请号】CN201520285673
【发明人】王昆, 周晓锋, 陈苏华, 杨恺, 祁瑞琳
【申请人】国家电网公司, 江苏省电力公司无锡供电公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月5日