有效
一种装配式智能变电站
李安培、孙辉、高博、张开明、徐斌、丁津津、谢毓广、汪玉、张峰、彭勃、汪勋婷
国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
李
李安培
机构 暂无技术领域 暂无
孙
孙辉 专利 511
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高
高博 专利 1139
合肥工业大学信息通信行业流程遥信遥控模式识别
张
张开明 专利 16
国网安徽省电力有限公司电力科学研究院电磁测量测量与测试物理仪器
徐
徐斌 专利 597
国网安徽省电力有限公司安庆供电公司数学模式系统交流配电供电配电储能
丁
丁津津 专利 443
国网安徽省电力有限公司电力科学研究院数学模式系统电路保护部件遥信遥控
谢
谢毓广 专利 207
安徽大学交流配电供电配电储能信息通信行业流程
汪
汪玉 专利 356
清华大学知识系统计算模型系统生物模型计算
张
张峰 专利 145
国网安徽省电力有限公司安庆供电公司电路保护部件电路紧急保护电性能及故障测
彭
彭勃 专利 159
合肥工业大学道路铁路桥梁工程供电配电储能发电变电配电
汪
汪勋婷 专利 149
武汉大学供电配电储能模式识别行政管理
摘要
一种装配式智能变电站,包括设置有一次设备的变电站和移除变电站的集成的二次设备,一次设备利用GIS气体进行整体封装,所有二次设备按照功能划分为:电流模块、电压模块、非电量参数模块、开关量模块、多回路启动模块、多回路分闸模块、多回路重合闸模块、多回路合闸模块,每一模块均通过多路模拟开关与系统总线相连,对每一模块都进行多回路集成,对于二次设备需要与一次设备进行联系的部分,全部采用无线联系。本发明将全站所有二次系统利用“一对多”的集成控制技术,进行大规模高度集成,将原变电站中各种二次设备的数量进行大规模压缩,并从现有变电站中移出,进一步减少变电站的占地空间。
1.一种装配式智能变电站,其特征在于:包括设置有一次设备的变电站和移除变电站的集成的二次设备,所述一次设备利用GIS气体进行整体封装,所有二次设备按照功能划分为:电流模块(1)、电压模块(2)、非电量参数模块(3)、开关量模块(4)、多回路启动模块(5)、多回路分闸模块(6)、多回路重合闸模块(7)、多回路合闸模块(8),每一模块均通过多路模拟开关(9)与系统总线(10)相连,对每一模块都进行多回路集成,对于二次设备需要与一次设备进行联系的部分,全部采用无线联系;其中,电流模块(1)和电压模块(2)集成全站的电流电压,非电量参数模块(3)集成全站的非电量参数,开关量模块(4)集成全站所有需要传送的开关量;所述多回路启动模块(5)通过多路模拟开关(9)从电流模块(1)获得电流后,即进行故障分析判断,如果多回路启动模块(5)判断存在故障,则直接发送过流跳闸或者速断跳闸信号至多回路分闸模块(6),由多回路分闸模块(6)来判断是哪些回路出现故障,再根据每条线路保护动作的情况,通过无线传感器完成分闸动作,保护的动作信号和开关的位置信号都将被送至多回路重合闸模块(7),多回路重合闸模块(7)根据设定的启动条件启动重合闸,重合闸出口直接与多回路合闸模块(8)相连,在多回路合闸模块(8)中对所有回路进行合闸前的状态检查,只有是被保护跳闸而且已处于分闸状态并且在规定时间范围内被保护分闸次数不大于1次的开关,才能被重合闸进行重合成功,对于其他条件具备,但在规定时间范围内被保护跳闸次数大于1次的开关,将不会被重合。
2.如权利要求1所述的一种装配式智能变电站,其特征在于:所述多回路启动模块(5)包括多回路过流判别单元(52)、多回路速断判别单元(53)、若干个动作信号发生器,若干个动作信号发生器包括速断动作信号发生器(541)和过流动作信号发生器(542),所述多回路过流判别单元(52)中集成了若干个过流判别回路,过流判别回路的数量与多路模拟开关(9)输入过来的电流回路一致,所述多回路速断判别单元(53)中集成了若干个速断判别回路(531),速断判别回路(531)的数量与多回路过流判别单元(52)中的过流判别回路的数量一致,每个速断判别回路(531)的输入端连接一个过流判别回路的输出端,各个速断动作信号发生器(541)的输入端分别接到对应的速断判别回路(531)的第一输出端,各个速断动作信号发生器(541)的第一输出端输出速断动作信号,且所有速断动作信号发生器(541)的第二输出端同时连接到第一或门的输入端,第一或门的输出端输出速断跳闸信号,各个过流动作信号发生器(542)的输入端连接到对应的速断判别回路(531)的第二输出端,各个过流动作信号发生器(542)的第一输出端输出过流动作信号,且所有过流动作信号发生器(542)的第二输出端分别连接到一计时装置(561),所有计时装置(561)的输出端同时连接到第二或门的输入端,第二或门的输出端输出过流跳闸信号。
3.如权利要求2所述的一种装配式智能变电站,其特征在于:所述过流判别回路的判别原理是:每一个过流判别回路中都有一个预设的适合本线路的过电流定值,所有进入过流判别回路的电流都和所述过电流定值进行比较,如果输入的电流大于等于本线路设定的所述过电流定值,则进入下一环节多回路速断判别单元(53),进行速断动作判别;如果输入的电流小于本线路设定的过电流定值,则说明该回路正常,则不进入多回路速断判别单元(53),而是回到多回路过流判别单元(52)的输入端重新测量;所述速断判别回路(531)判别原理是:每一个速断判别回路(531)中都有一个预设的适合本线路的速断电流定值,所有进入速断判别回路(531)的电流都和所述速断电流定值进行比较,如果输入的电流大于等于本线路设定的所述速断电流定值,则启动下一阶段的速断动作信号发生器(541),速断动作信号发生器(541)发出速断动作信号,同时发出速断跳闸脉冲;如果输入的电流小于本线路设定的速断电流定值,则进入下一阶段的过流动作信号发生器(542)和计时装置,如果在设定时间范围内过电流现象消失,则不动作与跳闸,如果在设定时间范围内过电流现象仍然存在,则启动过流动作信号发生器(542),发出过流动作信号,同时发出过流跳闸脉冲。
4.如权利要求3所述的一种装配式智能变电站,其特征在于:所述速断判别回路(531)进行速断判别时,凡是满足速断判别条件的,则从多回路速断判别单元(53)出口,启动各自回路的速断动作信号发生器(541),速断动作信号发生器(541)发出速断动作信号同时全部进入第一或门,对所有满足速断跳闸条件的线路进行汇总,第一或门出口接多回路分闸模块(6)的速断跳闸总线准备跳闸,速断动作信号发生器(541)第一输出端发出的速断动作信号同时发送到多回路分闸模块(6)和多回路重合闸模块(7),同时告警电气运行人员及时处理故障;凡是不满足速断判别条件的,则启动各自回路的过流动作信号发生器(542),过流动作信号发生器(542)第一输出端发出的过流动作信号供其他回路使用,同时告警电气运行人员及时处理故障,过流动作信号发生器(542)第二输出端输出的过流跳闸信号通过计时装置(561)后同时全部进入或门,对所有满足过流跳闸条件的线路进行汇总,计时装置(561)的输出端同时连接到第二或门,第二或门出口接多回路分闸模块(6)的过流跳闸总线,准备跳闸。
5.如权利要求2所述的一种装配式智能变电站,其特征在于:所述多回路分闸模块(6)包括过流跳闸总线(601)、速断跳闸总线(602)、多个第一与门(603)、第三或门(604)、分闸GPRS单元(605),对应每个回路设置两个第一与门(603)和一个第三或门(604),其中一个第一与门(603)具有三个输入端和一个输出端:第一输入端连接多回路启动模块(5)的过流动作信号发生器(542),第二输入端连接到过流跳闸总线(601),第三输入端连接到多路模拟开关(9)的对应回路输出端,输出端连接到第三或门(604)的一输入端,另一个第一与门(603)具有三个输入端和一个输出端:第一输入端连接多回路启动模块(5)的速断动作信号发生器(541),第二输入端连接到速断跳闸总线(602),第三输入端连接到多路模拟开关(9)的对应回路输出端,输出端连接到第三或门的另一输入端,第三或门(604)的输出端接分闸GPRS单元(605)对应通道开关的GPRS模块,过流跳闸总线(601)和速断跳闸总线(602)的过流跳闸和速断跳闸信号来自多回路启动模块(5)。
6.如权利要求5所述的一种装配式智能变电站,其特征在于:当多回路启动模块(5)的某一回路过流动作信号发生器(542)发出过流动作信号后,送入多回路分闸模块(6)的对应回路的第一与门(603)的第一输入端,当多回路启动模块(5)的过流保护出口后,过流跳闸指令送至过流跳闸总线(601),进而送入第一与门(603)的第二输入端,第一与门(603)的第三输入端从多路模拟开关(9)上获取需要合闸的开关位置信号;当多回路启动模块(5)的某一回路速断动作信号发生器(541)发出速断动作信号后,送入对应回路的另一第一与门(603)的第一输入端,当多回路启动模块(5)的速断保护出口后,速断跳闸指令送至速断跳闸总线(602),进而送入该第一与门(603)的第二输入端,第一与门(603)的第三输入端从多路模拟开关(9)上获取需要合闸的开关位置信号;分闸GPRS单元(605)集成对应于每个开关的GPRS模块,每个回路的第三或门(604)的输出端分别连接到对应开关回路的GPRS模块。
7.如权利要求5所述的一种装配式智能变电站,其特征在于:所述多回路重合闸模块(7)的每个回路包括一个第四或门(72)、一个分支节(74),连接所有回路的第四或门(72)的保护动作总线(76),连接到保护动作总线(76)的重合闸(78),连接到重合闸(78)的一个输入端的第五或门(79),第五或门(79)接多回路计数器和计时器(20)的各个回路的启动/闭锁重合闸输出口。
8.如权利要求7所述的一种装配式智能变电站,其特征在于:所述多回路合闸模块(8)包括合闸动作总线(82)、第二与门(84)、第六或门(86)、合闸GPRS模块(88),多回路重合闸模块(7)的重合闸动作出口接通该多回路合闸模块(8)的重合闸动作总线(82),重合闸动作总线(82)上接有所有需要进行重合的开关控制回路,开关控制回路包括上述第二与门(84)、第六或门(86)、合闸GPRS模块(88),第二与门(84)的输出端接第六或门(86),第六或门(86)的出口接合闸GPRS模块(88)。
9.如权利要求8所述的一种装配式智能变电站,其特征在于:多回路计数器和计时器(20)对应每一个回路分别设置有一路计时计数装置,每路计时计数装置包括第三与门(201)、计时计数单元(202)、与非门(203)、第七或门(204),以及时钟芯片8284A,第三与门(201)的第一输入端连接多回路重合闸模块(7)的第四或门(72)的输出端,用来输入回路保护信号,第二输入端连接多路模拟开关(9),用来输入开关分闸位置信号,第三与门(201)的输出端连接到计时计数单元(202),计时计数单元(202)具有四个输出端:第一、二输出端连接到与非门(203)的两个输入端;第三输出端连接到第七或门(204)的第一输入端,与非门(203)的输出端同时连接到第七或门(204)的第二输入端以及多回路合闸模块(8)的第二与门(84)的其中一个输入端,提供闭锁开关合闸信号,第七或门(204)的输出端连接到多回路重合闸模块(7)的第五或门(79)的输入端,提供启动/闭锁重合闸信号;第四输出端连接到多回路启动模块(5)的计时装置(561),提供计时装置(561)的过流动作时间信号。



