一种含有通讯设备的环网控制器及控制方法技术

技术编号:22648099 阅读:38 留言:0更新日期:2019-11-26 17:39
一种含有通讯设备的环网控制器及控制方法,包括:避雷器、开关设备、控制设备和通讯设备;所述避雷器与所述开关设备并联;所述通讯设备与所述控制设备连接,用于实时接收环网电路合环时产生的分闸信号;所述控制设备与所述开关设备连接,用于采集环网电路数据,并根据环网电路数据和接收到的分闸信号,控制所述开关设备分闸或合闸;所述避雷器,用于进行过电压保护;所述开关设备用于构造断点和消除断点,承担相应的电压差。通过在环网电路中安装本方案的环网控制器,可以实现在线路的倒闸操作时,先合环后解环,开关设备通过在合环时构造断点且在解环时消除断点,有效地消除了环网电路产生的合环冲击电流,解决了因线路检修时等原因在转移线路负荷过程中的停电问题,提高了重要负荷的供电可靠性。

A kind of loop network controller with communication equipment and its control method

The invention relates to a ring network controller and a control method including a lightning arrester, a switch device, a control device and a communication device; the lightning arrester is connected with the switch device in parallel; the communication device is connected with the control device for receiving the opening signal generated when the ring network circuit is closed in real time; the control device is connected with the switch device for collecting the ring network The circuit data, according to the ring network circuit data and the received opening signal, controls the opening or closing of the switchgear; the lightning arrester is used for over-voltage protection; the switchgear is used for constructing and eliminating the breakpoint, and bears the corresponding voltage difference. By installing the loop network controller of this scheme in the loop network circuit, it can be realized that the loop is closed before the loop is released during the switching operation of the line. The switchgear can effectively eliminate the loop closing impact current generated by the loop network circuit by constructing the breakpoint when the loop is closed and eliminating the breakpoint when the loop is released. It can solve the power outage problem in the process of transferring the line load due to the line maintenance and other reasons, and improve the Power supply reliability of important loads.

【技术实现步骤摘要】
一种含有通讯设备的环网控制器及控制方法
本专利技术涉及配电网带电合环领域,具体涉及一种含有通讯设备的环网控制器及控制方法。
技术介绍
电网用户对于供电可靠性的要求越来越高,尤其一些工业用户对于停电十分敏感,短时停电都有可能造成很大的经济损失,然而配网停电检修频率较高,配网的电压等级不限于10kV,至少包括6kV、10kV、20kV或35kV。中低压配网一般采用闭环设计,开环运行的供电方式,即一个环网解环运行,两侧电源各为一部分负荷供电。目前,在倒负荷和线路检修时,并解操作的步骤一般为先在目标解环位置分闸,后在原解环位置合闸,即“先分后合”,此过程会造成部分负荷停电。若采用先在原解环位置合闸(即进行合环操作),然后在目标解环位置分闸这种“先合后分”的不停电方法,则可减少停电次数,提高供电可靠性。然而,若直接进行不停电并解操作有较大风险。其原因为,如果在开环运行的配网中直接进行合环操作,存在如下问题:由于合环点两端在合环前存在电压差,合环时会产生很大的冲击电流,合环后存在电磁环网的环流;该合环冲击也可能引起配网中继电保护的误动作,造成故障;且现场的合环操作都是在运行人员的经验指导下进行判断,合环操作的结果存在非常高的随机性,可能对相关设备和操作人员的安全造成隐患。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的在对配网合环时出现合环冲击的问题,本专利技术提供了一种含有通讯设备的环网控制器及控制方法。本专利技术提供的技术方案是:一种含有通讯设备的环网控制器,包括:避雷器、开关设备、控制设备和通讯设备;所述避雷器与所述开关设备并联;所述通讯设备与所述控制设备连接,用于实时接收环网电路合环时产生的分闸信号;所述控制设备与所述开关设备连接,用于采集环网电路数据,并根据所述环网电路数据和所述接收到的分闸信号,控制所述开关设备分闸或合闸;所述避雷器,用于进行过电压保护;所述开关设备用于构造断点和消除断点,承担相应的电压差;所述开关设备分闸时间应小于0.3s且合闸时间应小于10ms;所述分闸信号为模拟量或数字量信号。优选的,所述开关设备可为机械开关、电力电子器件中的一种或者多种。优选的,所述开关设备,包括:机械开关和电力电子器件;所述机械开关、电力电子器件串联或并联后与避雷器并联;所述机械开关和电力电子器件还与所述控制设备连接。优选的,所述开关设备可为串联阻感性元件的机械开关或串联阻感性元件的电力电子器件中的一种或者多种。优选的,所述开关设备,包括:串联阻感性元件的机械开关和串联阻感性元件的电力电子器件;所述串联阻感性元件的机械开关与所述串联阻感性元件的电力电子器件并联后与所述避雷器并联;所述串联阻感性元件的机械开关和所述串联阻感性元件的电力电子器件与所述控制设备连接。优选的,所述电力电子器件应能耐受所述环网电路的短路冲击电流。优选的,所述机械开关应能耐受所述环网电路的短路冲击电流,且所述机械开关的端间耐受电压等级可以不等于所述机械开关对地绝缘电压等级;所述机械开关可三相分开动作或三相联动。优选的,避雷器可为金属氧化物避雷器、阀型避雷器、金属氧化物避雷器串联阻感性元件或阀型避雷器串联阻感性元件;所述避雷器的持续运行电压应大于稳态运行时环网控制器安装处出现的最大断口电压。优选的,所述控制设备,包括:相互连接的测量模块和控制模块;所述控制模块与所述机械开关和电力电子器件连接;所述测量模块,用于采集所述环网控制器两端的电压瞬时差,并根据所述环网控制器两端的电压瞬时差和所述接收到的分闸信号制定分闸指令或合闸指令;所述控制模块,用于根据所述分闸指令或合闸指令控制所述机械开关切断或闭合。优选的,所述测量模块可为常规互感器、传感器。优选的,所述测量模块中还可以用击穿二极管BOD来判断测量电压瞬时差;所述击穿二极管BOD并联在所述环网控制器两端;所述击穿二极管BOD的击穿电压与设定的电压差瞬时阈值相等。优选的,所述控制设备可为电压取能供能的设备。优选的,所述避雷器、电力电子器件、机械开关、测量模块、控制模块和通讯设备固定安装在所述环网电路中。优选的,所述避雷器、电力电子器件和机械开关固定安装在所述环网电路中;在所述环网电路进行合环或解环时,所述测量模块、控制模块和通讯设备作为移动部分与所述避雷器、电力电子器件和机械开关进行连接。优选的,当所述环网电路中有可与环网控制器并联使用的开关设备时,所述避雷器、电力电子器件、机械开关、测量模块、控制模块和通讯设备可作为移动部分和所述可与环网控制器并联使用的开关设备进行连接,进行合环和解环操作。优选的,当所述环网电路为单环网接线的配网时,安装一台所述环网控制器在环网电路中;当所述环网电路为双环网接线的配网时,安装两台所述环网控制器在环网电路中;当所述环网电路为N-1接线的配网时,安装一台所述环网控制器在备用母线中。一种含有通讯设备的环网控制器的控制方法,包括所述环网电路合环时,若所述环网控制器两端的电压瞬时差小于设定阈值且所述通讯设备接收到分闸信号,则所述测量模块制定分闸指令;否则不制定,保持环网控制中机械开关的当前状态;环网控制器中的控制设备根据所述分闸指令控制所述环网控制器中的开关设备构造断点,消除所述环网电路中的合环冲击;所述环网电路解环时,所述控制设备控制所述开关设备消除断点,旁路避雷器,恢复环网电路电压。优选的,所述环网电路合环时,所述环网控制器通过通讯设备接收分闸信号,环网控制器中的控制设备根据所述分闸信号和所述电压瞬时差控制所述环网控制器中的开关设备构造断点,消除所述环网电路中的合环冲击,包括:所述环网电路合环时,若所述环网控制器两端的电压瞬时差小于设定阈值且所述通讯设备接收到分闸信号,则所述测量模块制定分闸指令;否则不制定,保持环网控制中机械开关的当前状态;所述控制模块根据所述分闸指令,控制所述开关设备构造断点,消除所述环网电路中的合环冲击;从分闸信号的产生、分闸信号的传递、分闸信号的接收至所述开关设备分闸完成,所用时间应确保所在线路中动作最快的线路过流保护不动作。优选的,所述控制模块根据所述分闸指令,控制所述开关设备构造断点,包括:所述控制模块根据所述分闸指令,控制开关设备中的机械开关分闸,在第一设定延时后触发所述开关设备中的电力电子器件,在第二设定延时后截止所述电力电子器件;达到所述第一设定延时时,所述机械开关还未开始分闸;达到所述第二设定延时时,所述机械开关已经分闸且弧熄。优选的,所述环网电路解环时,所述控制设备控制所述开关设备消除断点,旁路避雷器,恢复环网电路电压,包括:所述控制设备中的测量模块采集所述环网控制器两端的电压瞬时差;所述环网电路解环时,若所述环网控制器两端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含有通讯设备的环网控制器,其特征在于,包括:/n避雷器、开关设备、控制设备和通讯设备;/n所述避雷器与所述开关设备并联;/n所述通讯设备与所述控制设备连接,用于实时接收环网电路合环时产生的分闸信号;/n所述控制设备与所述开关设备连接,用于采集环网电路数据,并根据所述环网电路数据和所述接收的分闸信号,控制所述开关设备分闸或合闸;/n所述避雷器,用于进行过电压保护;/n所述开关设备用于构造断点和消除断点,承担相应的电压差。/n

【技术特征摘要】
1.一种含有通讯设备的环网控制器,其特征在于,包括:
避雷器、开关设备、控制设备和通讯设备;
所述避雷器与所述开关设备并联;
所述通讯设备与所述控制设备连接,用于实时接收环网电路合环时产生的分闸信号;
所述控制设备与所述开关设备连接,用于采集环网电路数据,并根据所述环网电路数据和所述接收的分闸信号,控制所述开关设备分闸或合闸;
所述避雷器,用于进行过电压保护;
所述开关设备用于构造断点和消除断点,承担相应的电压差。


2.如权利要求1所述的环网控制器,其特征在于,
所述开关设备可为机械开关、电力电子器件中的一种或者多种。


3.如权利要求2所述的环网控制器,其特征在于,所述开关设备,包括:
机械开关和电力电子器件;
所述机械开关、电力电子器件串联或并联后与避雷器并联;
所述机械开关和电力电子器件还与所述控制设备连接。


4.如权利要求1所述的环网控制器,其特征在于,
所述开关设备可为串联阻感性元件的机械开关或串联阻感性元件的电力电子器件中的一种或者多种。


5.如权利要求4所述的环网控制器,其特征在于,所述开关设备,包括:
串联阻感性元件的机械开关和串联阻感性元件的电力电子器件;
所述串联阻感性元件的机械开关与所述串联阻感性元件的电力电子器件并联后与所述避雷器并联;
所述串联阻感性元件的机械开关和串联阻感性元件的电力电子器件与所述控制设备连接。


6.如权利要求2或4所述的环网控制器,其特征在于,
所述电力电子器件应能耐受所述环网电路的短路冲击电流。


7.如权利要求2或4所述的环网控制器,其特征在于,
所述机械开关应能耐受所述环网电路的短路冲击电流,且所述机械开关的端间耐受电压等级可以不等于所述机械开关对地绝缘电压等级;
所述机械开关可三相分开动作或三相联动。


8.如权利要求1所述的环网控制器,其特征在于,
避雷器可为金属氧化物避雷器、阀型避雷器、金属氧化物避雷器串联阻感性元件或阀型避雷器串联阻感性元件;
所述避雷器的持续运行电压应大于稳态运行时环网控制器安装处出现的最大断口电压。


9.如权利要求3所述的环网控制器,其特征在于,所述控制设备,包括:
相互连接的测量模块和控制模块;
所述控制模块与所述机械开关和电力电子器件连接;
所述测量模块,用于采集所述环网控制器两端的电压瞬时差,并根据所述环网控制器两端的电压瞬时差和所述接收到的分闸信号制定分闸指令或合闸指令;
所述控制模块,用于根据所述分闸指令或合闸指令控制所述机械开关切断或闭合。


10.如权利要求9所述的环网控制器,其特征在于,
所述测量模块可为常规互感器、传感器。


11.如权利要求9所述的环网控制器,其特征在于,
所述测量模块中还可以用击穿二极管BOD来判断测量电压瞬时差;
所述击穿二极管BOD并联在所述环网控制器两端;
所述击穿二极管BOD的击穿电压与设定的电压差瞬时阈值相等。


12.如权利要求1所述的环网控制器,其特征在于,
所述控制设备可为电压取能供能的设备。


13.如权利要求9所述的环网控制器,其特征在于,
所述避雷器、电力电子器件、机械开关、测量模块、控制模块和通讯设备固定安装在所述环网电路中。


14.如权利要求9所述的环网控制器,其特征在于,
所述避雷器、电力电子器件和机械开关固定安装在所述环网电路中;
在所述环网电路进行合环或解环时,所述测量模块、控制模块和通讯设...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴朝波张永征邓占锋慕小斌尉志勇乔光尧戴凤娇
申请(专利权)人:全球能源互联网研究院有限公司国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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