配电系统中的区域选择性联锁和电路保护装置监视的制作方法_2

文档序号:9846049阅读:来源:国知局
锁(ZSI)配电系统使用的电路保护装置,所述电路保护装置包括:
跳闸机构,配置成中断流过所述电路保护装置的电流;以及跳闸单元,用于操作耦合至所述跳闸机构,所述跳闸单元配置成:
监视流过所述电路保护装置的电流;
在所监视的电流小于阈值时输出第一信号;并且
在所监视的电流大于或等于所述阈值时输出第二信号,其中所述第一信号和第二信号彼此不同并且不同于无信号。
[0021]提供了技术方案12:根据技术方案11所述的电路保护装置,其中所述阈值是小于所述电路保护装置的跳闸阈值的ZSI闭锁阈值。
[0022]提供了技术方案13:根据技术方案11所述的电路保护装置,其中所述第一信号包括当所监视的电流小于所述阈值时以实质上恒定的间隔重复的断续信号。
[0023]提供了技术方案14:根据技术方案13所述的电路保护装置,其中所述断续信号具有小于所述实质上恒定的间隔的持续时间。
[0024]提供了技术方案15:根据技术方案11所述的电路保护装置,其中所述第一信号实质上具有与所述第二信号相同的幅值,并且所述第一信号具有不同于所述第二信号的持续时间。
[0025]提供了技术方案16:
一种供区域选择性联锁(ZSI)配电系统使用的控制器,所述控制器包括:
输出端,配置成通信耦合至第一电路保护装置;
输入端,配置成通信耦合至所述第一电路保护装置下游的第二电路保护装置;
存储装置;以及
处理器,耦合至所述存储装置,所述控制器被编程以:
响应于在所述输入端处检测到第一信号来控制所述第一电路保护装置处于第一模式中;
响应于在所述输入端处检测到第二信号来控制所述第一电路保护装置处于第二模式中;以及
响应于在确定的时段内未能在所述输入端处检测到所述第一信号或所述第二信号来控制所述第一电路保护装置处于第三模式中。
[0026]提供了技术方案17:根据技术方案16所述的控制器,其中所述第一模式是不受约束的操作模式并且所述第二模式是受约束的操作模式。
[0027]提供了技术方案18:根据技术方案17所述的控制器,其中所述第三模式能够在所述受约束的操作模式和所述不受约束的操作模式之间选择。
[0028]提供了技术方案19:根据技术方案16所述的控制器,其中所述控制器还配置成响应于在所述确定的时段内未能在所述输入端处检测到所述第一信号或所述第二信号来提供告警。
[0029]提供了技术方案20:
一种区域选择性联锁(ZSI)配电系统,包括:
第一电路保护装置,配置成中断流过所述第一电路保护装置的电流;
所述第一电路保护装置下游的第二电路保护装置,所述第二电路保护装置包括:
跳闸机构,配置成中断流过所述第二电路保护装置的电流;以及跳闸单元,用于操作耦合至所述跳闸机构,所述跳闸单元配置成:
监视流过所述第二电路保护装置的电流;
在所监视的电流小于ZSI闭锁阈值时输出第一信号;以及控制器,通信耦合至所述第二电路保护装置,所述控制器配置成:
响应于检测到所述第一信号来控制所述第一电路保护装置处于不受约束的操作模式中;以及
响应于未能检测到所述第一信号来控制所述第一电路保护装置处于受约束的操作模式中。
【附图说明】
[0030]图1是示范的配电系统的示意性框图。
[0031]图2是示例连续和断续信号的图示。
[0032]图3是另一个示范的配电系统的示意性框图。
[0033]图4是可以用在图3中示出的系统中的示例聚合器的图解。
[0034]图5是包括通信总线的示范的配电系统的示意性框图。
【具体实施方式】
[0035]本文描述了电路保护装置、区域选择性联锁(ZSI)配电系统以及监视电路保护装置和/或配电系统的方法的示范实施例。示例系统监视在ZSI系统中的电路保护装置之间的一个或多个通信信道的健康状态。所述系统可操作用于检测何时通信已经发生故障、生成告警和/或因此操作更高层电路保护装置。此外,示例系统提供选择性的ZSI以允许ZSI方案被配置成增加可靠性和响应性或者减少更高层电路保护装置的损害跳闸。
[0036]图1是包括将功率经由电路保护装置106提供给负载104的源102的示范的配电系统100的一部分的示意性框图。电功率源102可包括例如将电流(和由此引起的电功率)提供给负载104的一个或多个发电机或其它装置。通过配电母线108将电流传输至负载104。负载104可包括但不限于仅包括机器、电动机、照明设备和/或制造或发电或配电设施的其它电气和机械设备。配电系统100是额定在直至大约I千伏(kV)的交流(AC)电压下工作的低压配电系统。在其它的实施例中,配电系统100是额定在大约Ikv和大约52kv之间的AC电压下工作的中压系统。备选地,系统100额定在任何合适的电压或电压范围下工作。
[0037]在说明的实施例中,电路保护装置106被布置在包括第一层110和第二层112的分层中以便向配电系统100提供不同级别的保护和监视。例如,第一电路保护装置114(有时被称作源电路保护装置)被布置在第一层110中以从第一电功率源102接收电流并且将电流提供给母线108。第二电路保护装置116 (有时被称作馈线电路保护装置)被布置在第一电路保护装置114的下游的第二层112中并且被连接以从母线108接收电流。第二电路保护装置116将电流提供给负载104。如在本文中使用的,术语“下游”指从电功率源102朝向负载104的方向。术语“上游”指与下游方向相反的方向,例如从负载104朝向电功率源102。尽管图1说明了布置在两层110和112中的电路保护装置106,但是应当认识到任何合适数量的电路保护装置106可被布置在任何合适数量的层中以使得配电系统100能够如本文中描述得那样起作用。例如,应当认识到在一些实施例中可在电功率源102和第一层110之间布置一个或多个附加的层和/或电路保护装置106。另外地或备选地,在一些实施例中,可在负载104和第二层112之间布置一个或多个附加的层和/或电路保护装置106。此外,可布置一个或多个附加的电路保护装置106以将功率(从任何合适的源102)提供给母线108。类似地,可将一个或多个附加的电路保护装置连接至母线108以将功率提供给一个或多个附加的负载104。
[0038]在示范的实施例中,电路保护装置106是断路器。备选地,电路保护装置106可以是使得配电系统100能够如本文中描述得那样起作用的任何其它装置。在示范的实施例中,每个电路保护装置106是包括配置成控制电路保护装置106的操作的控制器的集成跳闸单元。备选地,电路保护装置106中的一个或多个可以是具有分离的部件和/或一个或多个控制器的非集成电路保护装置106。电路保护装置106包括操作耦合至传感器120和跳闸机构122的跳闸单元118。跳闸单元118是配置成控制电路保护装置106的操作的控制器。在示范的实施例中,跳闸单元118是包括耦合至存储器126、输入装置128和显示装置130的处理器124的电子跳闸单元(ETU)。跳闸单元118可包括或者可被认为是计算装置。在其它实施例中,跳闸单元118可以是任何其它合适类型的跳闸单元。在一些实施例中,电路保护装置106中的一个或多个包括不同类型的跳闸单元118和/或是与电路保护装置106中的至少一个其它电路保护装置相比较的不同类型的电路保护装置。在一些实施例中,电路保护装置106不包括跳闸单元118,并且如由跳闸单元118执行的本文中描述的功能由中央控制器(未示出)来替代执行。
[0039]在示范的实施例中,传感器120是例如电流互感器、Rogowski线圈、霍耳效应传感器和/或分流器的测量流过跳闸机构122和/或电路保护装置106的电流的电流传感器。备选地,传感器120可包括使得配电系统100能够如本文中描述得那样起作用的任何其它传感器。此外,传感器120可被集成到电路保护装置106中或者可与相关联的电路保护装置106分离。不同的传感器120可被用于系统100的不同部分。例如,第一层110中的传感器120可以不同于
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