用于断路器的控制单元及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种用于断路器的控制单元及其控制方法，通过接附在开关上或者通过实施为独立模块的形式，控制单元能够控制和监测各种类型的开关(诸如，电力系统设备所包括的断路器和开关设备)。用于断路器的该控制单元与继电器和断路器相互作用，并包括：以太网驱动器，其配置为经由以太网通信来接收来自与其连接的所述继电器的GOOSE报文类型控制信号；控制模块，其配置为基于所述GOOSE报文类型控制信号来操作所述断路器；以及主控单元(MCU)模块，其配置为如果接收到的所述GOOSE报文类型控制信号与所述控制单元相关，则将所述GOOSE报文类型控制信号传送至所述控制模块。

【技术实现步骤摘要】
用于断路器的控制单元及其控制方法
本专利技术涉及一种用于断路器的控制单元及其控制方法，并且尤其地，涉及一种用于断路器的控制单元及其控制方法，通过形成为对于开关可拆卸的模块，或者通过形成为与开关隔开的独立模块，所述控制单元能够控制和监测各种类型的开关(诸如，电力系统设备所包括的断路器和开关设备)。
技术介绍
如图1中所示，电力系统通常由待控制的断路器、以及用于控制所述断路器的智能电子装置(IED)或者继电器(在下文中，将称为“继电器”)组成。断路器和继电器成对来安装。如图2中所示，电力设备被配置为将电流供给至磁化线圈以用于操作断路器，并且配置为连接继电器至断路器的接触信号线连接在继电器和断路器之间。该接触信号线的长度可以在几米(m)～几百米的范围内。在一种情况下，两个继电器安装在两个断路器处，断路器通过两条接触信号线连接至继电器。在这种情况下，两条接触信号线单独形成。在继电器和断路器安装在不同建筑物处的情况下，接触信号线应当掩埋在建筑物之间。在这种情况下，该接触信号线由于闪电及其劣质涂层而可能接地。这会导致难以可靠控制断路器。此外，由于继电器的用于控制指令的触头的有限能力，一个继电器可以控制一个或两个断路器。如果以长距离安装使用DC电压的单线，由于寄生电压等原因，将难以获得可靠信号。
技术实现思路
因此，详细说明的一个方案是提供用于断路器的控制单元及其控制方法，通过使用基于IEC61850的变电站自动化的GOOSE通信协议，经由继电器和控制单元之间的信号传送/接收，所述控制单元能够使接触信号线的使用最小化。详细说明的另一个方案是提供用于断路器的控制单元及其控制方法，所述控制单元能够通过一个继电器控制多个断路器，或者通过多个继电器控制特定断路器。正如在此体现并宽泛描述的那样，为实现这些及其它优点并且根据本说明书的目的，提供一种用于断路器的控制单元，其与继电器和断路器相互作用，该控制单元包括：以太网驱动器，其配置为经由以太网通信来接收来自与其连接的所述继电器的GOOSE报文类型控制信号；控制模块，其配置为基于所述GOOSE报文类型控制信号来操作所述断路器；以及主控单元(MCU)模块，其配置为如果接收到的所述GOOSE报文类型控制信号与所述控制单元相关时，则将所述GOOSE报文类型控制信号传送至所述控制模块。在本专利技术的一个实施例中，所述GOOSE报文类型控制信号可以包括控制指令、接触点的状态、质量信息和时间戳信息。在本专利技术的一个实施例中，所述继电器可以配置为经由以太网通信来将所述GOOSE报文类型控制信号广播至与其连接的一个或多个控制单元。在本专利技术的一个实施例中，所述以太网通信可以是光(FX)通信或者双绞线(TX)通信。在本专利技术的一个实施例中，所述控制模块可以基于接收到的所述GOOSE报文类型控制信号，由所述控制单元以及所述断路器的磁化线圈和电池来形成闭合回路，并且可以将电流施加至所述磁化线圈。在所述磁化线圈通过所述电流而运转时，可以执行所述断路器的电路断路操作。正如在此体现并宽泛描述的那样，为实现这些及其它优点并且根据本说明书的目的，提供一种控制用于断路器的控制单元的方法，所述控制单元与继电器和断路器相互作用，该方法包括：经由以太网通信来接收来自与其连接的继电器的GOOSE报文类型控制信号；检验接收到的所述GOOSE报文类型控制信号与所述控制单元是否相关；并且如果接收到的所述GOOSE报文类型控制信号与所述控制单元相关，则基于所述GOOSE报文类型控制信号来操作所述断路器。在本专利技术的一个实施例中，基于所述GOOSE报文类型控制信号来操作所述断路器的步骤可以包括：基于接收到的所述GOOSE报文类型控制信号，由所述控制单元以及断路器的磁化线圈和电池来形成闭合回路，并将电流施加至所述磁化线圈；以及通过所述电流而使所述磁化线圈运转，从而执行所述断路器的电路断路操作。本专利技术可以具有以下有益效果。第一，通过使用基于IEC61850的变电站自动化的GOOSE通信协议，经由继电器和控制单元之间的信号传送/接收，可以使接触信号线的使用最小化。这样可以允许省略用于将继电器连接至断路器的硬连线。从而，可以提高用户安装的便利性，并可以减少制造成本。第二，可以通过一个继电器来控制多个断路器，或者通过多个继电器来控制特定断路器。这样可以提高整个系统的操作效率。从下文给出的详细描述中，本专利技术的进一步的适用范围将变得更加显而易见。然而，应当理解，由于在本公开的精神和范围之内的多种变化和修改对本领域技术人员而言将从该详细描述中变得显而易见，因此在表明本专利技术的优选实施例的同时，该详细描述和特定示例仅以例证的方式给出。附图说明被包含以提供对本公开的进一步理解并且被并入并组成本说明书的一部分的附图示出示例性实施例并同说明书一起用于解释本公开的原理。在图中：图1为示出根据现有技术的继电器安装在断路器处的示例性视图；图2为示出了根据现有技术的继电器和断路器之间的连接关系的概念图；图3为示出根据本专利技术的实施例的整体系统的配置的框图；图4为示出根据本专利技术的实施例的用于断路器的控制单元的配置的框图；以及图5为示出根据本专利技术的实施例的用于控制用于断路器的控制单元的方法的流程图。具体实施例将参照附图给出示例性实施例的详细描述。为了参照附图进行简要描述，对相同或同等部件给予相同的附图标记，并且将不再重复其描述。图3为示出根据本专利技术的实施例的整体系统10的配置的框图。如图3中所示，整体系统10包括智能电子装置(IED)或者继电器100(在下文中，将称为“继电器”100)、控制单元200和电路300。然而，整体系统10不限于具有图3的部件。换言之，整体系统10所具有的部件在数量上可以比图3的部件更多或更少。为了保护系统并执行单向控制指令，继电器100基于IEC61850GOOSE通信协议，以GOOSE报文(GOOSE数据)的形式生成包括控制指令(或者控制状态)的控制信号，所述控制指令用于控制任一待控制的断路器。该IEC61850GOOSE通信协议为用于变电站自动化的国际标准通信协议，通过将面向对象的理论应用至位于电力系统内部的各种类型的设备数据等来对其进行了开发，以克服在常规电力系统(诸如DNP和MODBUS)中运行的各通信协议下的继电器之间的数据不兼容。而且，IEC61850GOOSE通信协议为服务器和用户之间的通信提供MMS，为继电器之间的通信提供GOOSE用于互锁，提供SV协议用于电压和电流的波形信号。继电器100将生成的GOOSE报文类型控制信号通过以太网通信广播至与其连接的一个或多个控制单元(例如，控制单元200)。以太网通信可以是光(FX)通信、双绞线(TX)通信等等。继电器100可以生成任一GOOSE报文形式的控制信号，该控制信号用于通过以太网通信来控制与继电器100连接的一个或多个控制单元。继电器100可以经由以太网通信来广播所生成的任一GOOSE报文形式的控制信号。如图4中所示，控制单元200由状态模块210、以太网驱动器220、主控单元(MCU)模块230和控制模块240组成。然而，控制单元200不限于具有图4的部件。换言之，控制单元200所具有的部件在数量上可以比图4的部件更多或更少。控制单元200可以以模块的形式设置在断路器300内。控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于断路器的控制单元，其与继电器和断路器相互作用，其特征在于，所述控制单元包括：以太网驱动器，其配置为经由以太网通信来接收来自与其连接的所述继电器的GOOSE报文类型控制信号；控制模块，其配置为基于所述GOOSE报文类型控制信号来操作所述断路器；以及主控单元(MCU)模块，其配置为如果接收到的所述GOOSE报文类型控制信号与所述控制单元相关，则将所述GOOSE报文类型控制信号传送至所述控制模块，其中，所述继电器配置为经由以太网通信来将所述GOOSE报文类型控制信号广播至与其连接的一个或多个控制单元。

【技术特征摘要】
2013.06.04 KR 10-2013-00642161.一种用于断路器的控制单元，其与继电器和断路器相互作用，其特征在于，所述控制单元包括：状态模块，其配置为管理连接至所述控制单元的所述断路器的操作状态；以太网驱动器，其配置为经由以太网通信来接收来自与其连接的所述继电器的GOOSE报文类型控制信号；控制模块，其配置为基于所述GOOSE报文类型控制信号来操作所述断路器；以及主控单元(MCU)模块，其配置为检验从所述以太网驱动器接收到的所述GOOSE报文类型控制信号是否与所述控制单元相关，并且如果接收到的所述GOOSE报文类型控制信号与所述控制单元相关，则将所述GOOSE报文类型控制信号传送至所述控制模块，如果接收到的所述GOOSE报文类型控制信号与所述控制单元不相关，则删除接收到的所述GOOSE报文类型控制信号；其中，所述控制单元作...

【专利技术属性】
技术研发人员：安洪善，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR