一种基于光电式互感器设计的电力配网保护系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于光电式互感器设计的电力配网保护系统，包括光电式互感器、光信号处理电路、差动放大电路、隔离运放电路、继电器保护电路、dsp处理器、存储器电路、工控机及太阳能供电电路，光电式互感器连接光信号处理电路，光信号处理电路分别连接dsp处理器和差动放大电路，差动放大电路连接隔离运放电路，隔离运放电路连接继电器保护电路，dsp处理器分别连接工控机、存储器电路及太阳能供电电路；在进行高压检测时，利用光电式互感器对高压侧的电压或电流进行检测，并且当电力配网出现短路等故障时，能够及时的进行保护，避免大面积电网瘫痪，在进行dsp处理器供电时采用太阳能进行供电，具有节约不可再生资源的作用。

Power distribution network protection system based on photoelectric transformer design

The utility model discloses a photoelectric transformer protection system based on the design of power distribution network, including photoelectric transformer, signal processing circuit, differential amplifier circuit, isolation amplifier circuit, relay protection circuit, DSP processor, memory circuit, control system and solar energy power supply circuit, photoelectric transformer connected optical signal the processing circuit, signal processing circuit is respectively connected with the DSP processor and the differential amplifier circuit, differential amplifier circuit is connected with an isolation amplifier circuit, isolation circuit is connected with a relay protection circuit, the DSP processor is respectively connected with computer, memory circuit and power supply circuit of high voltage solar energy; in the detection, detected by a photoelectric transformer on high voltage side voltage or current, and when the power network short-circuit fault, can be protected timely, avoid When the power supply of DSP processor is powered by solar energy, it has the function of saving non renewable resources.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统
，具体的说，是一种基于光电式互感器设计的电力配网保护系统。
技术介绍
互感器（instrumenttransformer）又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于量测或保护系统。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。互感器最早出现于19世纪末。随着电力工业的发展，互感器的电压等级和准确级别都有很大提高，还发展了很多特种互感器，如电压、电流复合式互感器、直流电流互感器，高准确度的电流比率器和电压比率器,大电流激光式电流互感器，电子线路补偿互感器，超高电压系统中的光电互感器，以及SF6全封闭组合电器(GIS)中的电压、电流互感器。在电力工业中，要发展什么电压等级和规模的电力系统，必须发展相应电压等级和准确度的互感器，以供电力系统测量、保护和控制的需要。随着很多新材料的不断应用，互感器也出现了很多新的种类，电磁式互感器得到了比较充分的发展，其中铁芯式电流互感器以干式、油浸式和气体绝缘式多种结构适应了电力建设的发展需求。然而随着电力传输容量的不断增长，电网电压等级的不断提高及保护要求的不断完善，一般的铁心式电流互感器结构已逐渐暴露出与之不相适应的弱点，其固有的体积大、磁饱和、铁磁谐振、动态范围小，使用频带窄等弱点，难以满难以满足新一代电力系统自动化、电力数字网等的发展需要。随着光电子技术的迅速发展，许多科技发达国家已把目光转向利用光学传感技术和电子学方法来发展新型的电子式电流互感器，简称光电电流互感器（光电式互感器）。国际电工协会已发布电子式电流互感器的标准。电子式互感器的含义，除了包括光电式的互感器，还包括其它各种利用电子测试原理的电压、电流传感器。
技术实现思路
本技术的目的在于设计出一种基于光电式互感器设计的电力配网保护系统，在进行高压检测时，利用光纤技术与电磁感应技术相结合的技术而设计的光电式互感器对高压侧的电压或电流进行检测，并且当电力配网出现短路等故障时，能够及时的进行保护，避免大面积电网瘫痪，在进行dsp处理器供电时采用太阳能进行供电，具有节约不可再生资源的作用。本技术通过下述技术方案实现：一种基于光电式互感器设计的电力配网保护系统，包括光电式互感器、光信号处理电路、差动放大电路、隔离运放电路、继电器保护电路、dsp处理器、存储器电路、工控机及太阳能供电电路，所述光电式互感器连接光信号处理电路，所述光信号处理电路分别连接dsp处理器和差动放大电路，所述差动放大电路连接隔离运放电路，所述隔离运放电路连接继电器保护电路，所述dsp处理器分别连接工控机、存储器电路及太阳能供电电路。进一步的为更好的实现本技术，能够将检测的光信号进行I/V变换，并进行放大，而后进行逻辑运算，以便输送至dsp处理器内进行处理，特别设置有下述结构：所述光信号处理电路内设置有依次相连的第一输入电路、第一I/V变换电路、第一放大电路和减法器，所述减法器连接dsp处理器，在所述减法器与第一放大电路上还连接有反馈电路；所述光信号处理电路内还设置有依次相连的第二输入电路、第二I/V变换电路、第二放大电路和加法器，所述加法器连接dsp处理器，所述第一放大电路还与加法器相连接，所述第二放大电路还与减法器相连接。进一步的为更好的实现本技术，能够将光能转换成电能对dsp处理器进行供电，同时还可以将多余的电能进行存储，以备在夜间或阴雨天气内依然可以向dsp处理器进行供电，以达到24小时不间断供电的目的，特别采用下述设置结构：所述太阳能供电电路内设置有光伏板、电源电路及蓄电池组，所述电源电路分别连接光伏板、蓄电池组和dsp处理器。进一步的为更好的实现本技术，能够有效的提高dsp处理器的处理性能，并可以将数据进行备份，以便后期调用，特别设置有下述结构：所述存储器电路内设置有随机存储器和可移动式存储器，所述dsp处理器分别与随机存储器和可移动式存储器相连接。本技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：（1）本技术在进行高压检测时，利用光纤技术与电磁感应技术相结合的技术而设计的光电式互感器对高压侧的电压或电流进行检测，并且当电力配网出现短路等故障时，能够及时的进行保护，避免大面积电网瘫痪，在进行dsp处理器供电时采用太阳能进行供电，具有节约不可再生资源的作用。（2）本技术采用隔离控制的方式进行配网保护，可以有效的降低整个配网的运营风险。（3）本技术采用光电式互感器进行高压侧测量，并利用后续电路对测量的数据进行处理，以便确定配网内是否存在异常，而当测量数值存在异常时，还可利用继电器保护电路将异常配网线路组与正常线路组进行隔断，彬个可及时的将备用线路组接入电网内，从而保障不会造成大面积电网瘫痪的情况发生。附图说明图1为本技术的原理框图。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。实施例1：本技术提出了一种基于光电式互感器设计的电力配网保护系统，如图1所示，包括光电式互感器、光信号处理电路、差动放大电路、隔离运放电路、继电器保护电路、dsp处理器、存储器电路、工控机及太阳能供电电路，所述光电式互感器连接光信号处理电路，所述光信号处理电路分别连接dsp处理器和差动放大电路，所述差动放大电路连接隔离运放电路，所述隔离运放电路连接继电器保护电路，所述dsp处理器分别连接工控机、存储器电路及太阳能供电电路；所述光电式互感器采用光电式电流互感器。在设计使用时，光电式互感器将高压侧的电流或电压信号利用电磁感应技术和光纤技术转换为带有电流信息的光信号，而后通过光信号处理电路进行光电的转换，得到一个能被dsp处理器所接受处理的数字信号，以便dsp处理器进行处理，dsp处理器在进行数据处理时结合外置的存储器电路可以进一步的提高dsp处理器的处理性能；dsp处理器对数据处理后将得到当前检测点处的高压侧电流或电压值信息，而后可同时反馈或工控机内，使得处于工控机出的管理人员能够及时的知晓该检测点处的电力配网线路是否正常运行；同时光信号处理电路还分出一路信号经过差动放大电路进行放大，后通过隔离运放电路进行有效隔离及放大后，输送至继电器保护电路内，使得继电器保护电路可以根据所得信号进行故障线路断开或备用线路投切等操作，以便使得异常的电力配网线路不会影响整个电力配网的运行，同时也不会因为一个或几个检测点的故障原因而导致整个片区电力配网瘫痪。所述光电式互感器具有如下优点：优良的绝缘性能以及价格便宜，不含铁芯，消除了磁饱和和铁磁谐振等问题；抗电磁干扰性能好，低压边无开路高压危险；动态范围大，测量精度高；频率响应范围、暂态响应范围宽；没有因存油而产生的易燃、易爆炸等危险；体积小、重量轻、节约空间；数字接口，通信能力强，适应电力计量和保护数字化、微机化和自动化发展潮流；所述光电式电流互感器，采用传统的电流互感器或空心互感器，取样传输电流，利用有源器件调制取样信号，以光纤作为信号传输媒介，把高压侧变换的光信号传输到接收侧进行信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光电式互感器设计的电力配网保护系统，其特征在于：包括光电式互感器、光信号处理电路、差动放大电路、隔离运放电路、继电器保护电路、dsp处理器、存储器电路、工控机及太阳能供电电路，所述光电式互感器连接光信号处理电路，所述光信号处理电路分别连接dsp处理器和差动放大电路，所述差动放大电路连接隔离运放电路，所述隔离运放电路连接继电器保护电路，所述dsp处理器分别连接工控机、存储器电路及太阳能供电电路。

【技术特征摘要】
1.一种基于光电式互感器设计的电力配网保护系统，其特征在于：包括光电式互感器、光信号处理电路、差动放大电路、隔离运放电路、继电器保护电路、dsp处理器、存储器电路、工控机及太阳能供电电路，所述光电式互感器连接光信号处理电路，所述光信号处理电路分别连接dsp处理器和差动放大电路，所述差动放大电路连接隔离运放电路，所述隔离运放电路连接继电器保护电路，所述dsp处理器分别连接工控机、存储器电路及太阳能供电电路。2.根据权利要求1所述的一种基于光电式互感器设计的电力配网保护系统，其特征在于：所述光信号处理电路内设置有依次相连的第一输入电路、第一I/V变换电路、第一放大电路和减法器，所述减法器连接dsp处理器，在所述减法器与第一放大电路上还连接有反馈电路；所述光信号处理电路内还设置有依次相连的第二输入电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会玲，
申请(专利权)人：成都君禾天成科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51