具备无级差网络保护功能的智能馈线终端装置制造方法及图纸

技术编号:12688443 阅读:121 留言:0更新日期:2016-01-09 02:44
本实用新型专利技术公开了一种具备无级差网络保护功能的智能馈线终端装置,包括10路开关量输入端,开关量输入端设有24V光电隔离;另设有模拟量输入端,模拟量输入端包括电压、电流的传感器输入,经AD转换电路接FPGA芯片,FPGA芯片分别接DSP芯片和微处理器,同时DSP芯片和微处理器之间设有总线和IO控制信号线连接;微处理器设有以太网光纤接口和RJ45调试端口,并设有遥控输出端口。用于实现无级差网络保护的智能FTU(Feeder Terminal Unit),该FTU可用于10kV馈线开关监控,可直接挂接在户外电线柱上。可用于单线控制也可用于同杆架设的双线控制。从而实现了配电网无级差保护功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电网保护的自动装置,尤其是可以自动识别配电网络拓扑关系、无需级差配合,在故障时能自动切除故障的智能馈线终端单元或装置(FTU),可用于6kV、1kV架空配电网络的测控和保护。
技术介绍
油田、燃气、矿山等生产型企业的配电网多为开放式运行电网,架空野外布线,故障几率高。根据不同企业生产特点,一般含有不同容量异步电机的直配线路。企业产能增加会带来供电负荷增大、供电半径加大、分支线路增多,造成线路的结构愈来愈复杂,因此线路故障频繁。由于技术手段不足,查找出具体故障所在的分支和故障点则非常困难,少则几小时,甚至数十小时,影响供电可靠性,给企业的生产带来了巨大的经济损失。随着电力系统配电自动化技术的不断发展和相关通信设施的建设成本下降,通讯技术趋于稳定成熟,在企业配电网中部署自动化装置来保障生产安全、提高经济效益具有很高的性价比。传统的FTU —般仅具有遥测、遥信功能,能够以某一种或多种通信方式(配电载波、脉冲控制、有线电视电缆、无线通信系统、无线扩频通信、光纤通信、租用电话线和架设专线等)与配电自动化主站通信,提供配电系统运行情况和各种参数及监测控制所需信息,包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及单相接地故障时的参数。早期FTU一般不能实现遥调遥控及保护功能,主要是因为通信系统不稳定、可靠性差、延时过长。馈线网络保护,需要在FTU之间快速交换信息,对通信系统的要求是通信可靠,组网遵循配电线路的网络结构、提供高带宽的数据传输,扩容安全方便。本技术的FTU以高速光纤通信环网为物理传输层,利用IEC61850所支持的功能模块间的互操作性及GOOSE协议,实现无级差网络保护功能。
技术实现思路
专利技术目的:为了克服现有技术中存在的不足,本技术提供一种具备无级差网络保护功能的新型馈线终端装置FTU,所述FTU无需传统的级差配合,可自动识别自身在配电网络中的拓扑关系,智能识别故障电流并且根据自身的拓扑关系采取合适的保护动作策略,实现故障有效快速准确切除。技术方案:为实现上述目的,本技术采用的技术方案为:具备无级差网络保护功能的智能馈线终端装置,包括10路开关量输入端,开关量输入端设有24V光电隔离?’另设有模拟量输入端,模拟量输入端包括电压、电流的传感器输入,经AD转换电路接FPGA芯片,FPGA芯片分别接DSP芯片和微处理器,同时DSP芯片和微处理器之间设有总线和1控制信号线连接;微处理器设有以太网光纤接口和RJ45调试端口,并设有遥控输出端口。遥控输出端口配置为2路遥控分合,遥控出口为空接点,遥控分合闸无公共点;可用于1KV馈线开关监控,可直接挂接在户外电线柱上。可用于单线控制也可用于同杆架设的双线控制。根据传感器输入,具备遥测越限告警及上传功能电压、电流的传感器输入、电度计算、频率、功率及功率因素;本装置具备谐波测量功能;具备馈线停电自动识别并上传停电时刻负荷数据功能;具备日电流曲线记录功能;具备保护量告警记录、遥控事件记录及事件SOE ;具备终端箱体内部温度数据采集;支持电力行业标准IEC61850通讯规约,配有以太网通讯(100Mbps),双网,超五类线或光纤通讯接口。实现了 IEC61850-7-2部分定义的抽象通信服务接口(ASCI),具备了文件服务功能;所述FPGA芯片分别接DSP芯片内实现了 FTU网络保护功能,包括拓扑文件接收模块和拓扑关系解析模块,故障电流识别模块,保护逻辑动作策略模块;所述FTU拓扑文件接收模块用于通过网络接收主站拓扑关系文件,保证拓扑关系文件能够及时地反映配电网络的实际运行工况,当FTU装置收到拓扑关系文件的更新消息后,能够立即中断以重新初始化自身的保护动作逻辑。所述FTU的拓扑关系解析模块,以二进制文件方式将主站端发来的拓扑关系文件读入闪存,生成对应的拓扑关系结构体。该结构体描述了配电网络中各个FTU装置所监测开关的拓扑关系。所述FTU故障电流识别模块根据配置的整定值和采集到的电流2个周期内稳定值进行比较,同时加入二次谐波制动功能,考虑变压器励磁涌流的影响,避免误动作; 所述FTU的保护逻辑动作策略模块,根据当前FTU在整个配电网中的拓扑关系,即是否有子节点,是否有上游节点,是否收到相邻子节点的故障过流信号,是否收到下游子节点的开关拒动信号来决定自身是否立即动作还是延时某个固定时间动作。保护逻辑动作策略模块考虑一次重合闸功能。所述新型FTU的拓扑关系接收功能,所述新型FTU实现了 IEC61850-7-2部分定义的抽象通信服务接口(ASCI),实现了接口中的文件服务,GetFiIe服务允许FTU从主站后台获取拓扑关系,SetFile服务为主站系统所调用以向FTU发送新的拓扑关系;所述FTU解析拓扑关系文件获取自身在整个配电网络中的位置;所述FTU持续监测电压电流信号,并进行频谱分析;当识别到过流故障时,所述FTU根据自身在电网中位置以及相邻下游智能FTU终端的交互信息确定自身的动作策略;在执行故障切除策略时所述FTU根据整定值及投运状态进行重合闸,重合闸失败后进行永久性切除。本案的新型智能FTU,实现了拓扑关系的接收,拓扑关系解析、故障信号的采集与识别、故障切除策略的逻辑分析、重合闸功能及变位信号上送。减少了配网保护中整定值配置步骤、全网只需要一套保护定值,从而实现了配电网无级差保护功能。有益效果:本技术提供的具备无级差网络保护功能的FTU,相对于现有技术,具有如下优点:1、可以自动识别自身在配电网络中的拓扑关系,拓扑关系发生变化时,由主站系统进行拓扑分析,并将拓扑分析的结果以二进制文件的形式发送给所述的FTU,因此所述FTU具有很强的适应能力,对各种复杂的网络结构和供电方式都能正确动作;2、无级差网络保护,只需要一套保护整定值,可用于网络中当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
具备无级差网络保护功能的智能馈线终端装置,其特征是:包括10路开关量输入端,开关量输入端设有24V光电隔离;另设有模拟量输入端,模拟量输入端包括电压、电流的传感器输入,经AD转换电路接FPGA芯片,FPGA芯片分别接DSP芯片和微处理器,同时DSP芯片和微处理器之间设有总线和IO控制信号线连接;微处理器设有以太网光纤接口和RJ45调试端口,并设有遥控输出端口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁宝
申请(专利权)人:江苏金智科技股份有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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