跨区域一体化继电保护系统技术方案

本发明专利技术提供一种跨区域一体化继电保护系统，包括主站装置，与所述主站装置通信连接的子站装置，所述主站装置包括主控器、与所述主控器通信连接的整定逻辑计算单元和与所述主控器通信连接的同步时钟Ⅰ；所述子站装置包括信息采集单元、交换机、执行单元和同步时钟Ⅱ；所述合并单元与所述执行单元通信连接，所述执行单元与所述交换机通信连接，所述同步时钟Ⅱ与所述交换机通信连接，所述交换机与所述主站装置通信连接；所述系统还包括电源单元，所述电源单元为子站装置提供工作用电。子站装置采集单元采集电力实施数据，经专用光纤传输至主控装置，由主控装置整定计算从而控制多个子站装置的继电保护，实现了跨区域一体化继电保护。

Cross regional integrated relay protection system

【技术实现步骤摘要】
跨区域一体化继电保护系统
本专利技术涉电力继电保护领域，尤其涉及一种跨区域一体化继电保护系统。
技术介绍
在电力系统发生故障时需要继电保护装置执行继电保护动作，而电力系统继电保护装置正确动作的前提条件，是能够快速、准确的接收到反映电力系统故障特征的模拟量和开关量等电气量特征。为提高继电保护装置对电气量特征采样的可靠性，电力系统继电保护设备设计采取了一系列的措施，如采用三取二跳闸出口方式防止保护装置误动作、采用双CPU模块串联的方式防止处理器故障时导致保护装置误开出、设置双继电器串联回路以防止继电器误激励导致跳闸接点闭合、采用双AD采样以防止单一回路采样异常造成保护装置拒动或者误动、引入采样值异常检测及时发现采样环节异常闭锁相应保护等等。但其随着计算机技术和网络技术的深入发展，将电力系统继电保护的监视、测量、控制和保护实现了实时监控和在线整定计算，但现有继电器保护的可靠性不高，容易出现误动、拒动。因此，亟需一种在线实时监测、整定计算的可靠性高的跨区域一体化继电保护系统。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种跨区域一体化继电保护系统，用于解决现有技术中跨区域一体化继电保护装置可靠性差的问题。本专利技术提供一种跨区域一体化继电保护系统，其特征在于：包括主站装置，与所述主站装置通信连接的子站装置，所述主站装置包括主控器、与所述主控器通信连接的整定逻辑计算单元和与所述主控器通信连接的同步时钟Ⅰ；所述子站装置包括信息采集单元、交换机、执行单元和同步时钟Ⅱ；所述信息采集单元包括合并单元、电压互感器、电流互感器、温度传感器、光敏传感器和瓦斯传感器，所述电压互感器、电流互感器、温度传感器、光敏传感器和瓦斯传感器的输出端均与所述合并单元的输入端连接；所述合并单元与所述执行单元通信连接，所述执行单元与所述交换机通信连接，所述同步时钟Ⅱ与所述交换机通信连接，所述交换机与所述主站装置通信连接；所述系统还包括电源单元，所述电源单元为子站装置提供工作用电。进一步，所述执行单元包括智能终端和继电器，所述智能终端与所述交换机通信连接，所述继电器与所述智能终端通信连接。进一步，所述电源采用交流和直流双供电模式。进一步，所述电源包括交流供电单元、直流供电单元、切换控制单元，所述交流供电单元的输入端与输电线连接，所述交流供电单元的输出端与所述切换控制单元的输入端连接，所述直流供电单元采用蓄电池供电，所述直流供电单元的输出端与所述切换控制单元的输入端连接，所述切换控制单元的输出端为所述电源的输出端。进一步，所述切换控制单元包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、运算放大器U2和MOS管Q4，电阻R3的一端与所述交流供电单元的输出端连接，电阻R3的另一端为供电单元的输出端，电阻R6的一端与电阻R3和所述交流供电元的公共连接点连接，电阻R6的另一端经电阻R7接地，电阻R4的一端与电阻R3和输出端的公共连接点连接，电阻R4的另一端与运算放大器U2反相端连接，运算放大器U2的同相端与电阻R6和电阻R7的公共连接点连接，电阻R5的一端与电阻R4和运算放大器U2的反相端的公共连接点连接，电阻R5的另一端与运算放大器U2的输出端连接，运算放大器U2的输出端与MOS管Q4的栅极连接，MOS管Q4的源极与所述直流供电单元的输出端连接，MOS管Q4的漏极与电阻R3和输出端的公共连接点连接；其中，MOS管Q4为P沟道增强型MOS管。进一步，所述交流供电单元包括电流互感器、全桥整流电路、滤波电路和保护单元，所述电流互感器的输入端与输电线连接，所述电流互感器的输出端与所述全桥整流的输入端连接，所述全桥整流的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述保护单元包括瞬态抑制二极管和电压跟随器，所述瞬态抑制二极管与所述全桥整流的输入端并联，所述电压跟随器为运算放大器U1，所述运算放大器U1的同相端与所述滤波电路的输出端连接，所述运算放大器U1的反相端与输出端连接，所述运算放大器U1的输出端与所述切换控制单元的输入端连接。进一步，所述电源还包括稳压输出单元，所述稳压输出单元的输入端与所述交流供电单元的输出端连接，所述稳压输出单元的输出端与所述切换控制单元的输入端连接；所述稳压输出单元包括压敏电阻RV、电阻R2、电阻R10、稳压二极管DW1、MOS管Q1和MOS管Q2，压敏电阻RV的一端与所述交流供电单元的输出端连接，压敏电阻RV的另一端经电阻R10接地，电阻R2的一端与所述交流供电单元的输出端连接，电阻R2的另一端与MOS管Q2的源极连接，MOS管Q2的栅极与压敏电阻RV和电阻R10的公共连接点连接，MOS管Q1的漏极与所述交流供电单元的输出端连接，MOS管Q1的源极与电阻R3的一端连接，MOS管Q1的栅极与MOS管Q2的漏极连接，稳压二极管DW1的负极与所述MOS管Q2的漏极与MOS管Q1的栅极的公共连接点连接，稳压二极管DW1的正极接地；其中，MOS管Q1为N沟道增强型MOS管，MOS管Q2为P沟道增强型MOS管。进一步，所述电源还包括过流自锁单元，所述过流自锁单元的输入端与所述切换控制单元的输出端连接，所述过流自锁单元的输出端为电源的输出端；所述过流自锁单元包括电阻R8、电阻R9、比较器U3和MOS管Q3，所述电阻R8的一端与电阻R3和MOS管Q4的漏极的公共连接点连接，电阻R8的另一端经电阻R9接地，比较器U3的同相端与电阻R8和电阻R9的公共连接点连接，比较器U3的反相端与基准电压REF连接，MOS管Q4的源极与电阻R3和MOS管Q4的漏极的公共连接点连接，MOS管Q3的漏极连接，MOS管Q3的栅极与比较器U3的输出端连接；其中，MOS管Q3为P沟道增强型MOS管。本专利技术的有益技术效果：子站装置采集单元采集电力实施数据，经专用光纤传输至主控装置，由主控装置整定计算从而控制多个子站装置的继电保护，实现了跨区域一体化继电保护；同时，采用双电流为采集单元供电模式保证了采集单元无间断连续供电，即使在停电检修时也能在也能正常采集电力数据，保证了跨区域一体化继电保护的可靠性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术的结构示框图。图2为本专利技术的主站装置结构示框图。图3为本专利技术的子站装置结构示框图。图4为本专利技术的电源结构框图。图5为本专利技术的电源电路原理图。具体实施方式以下结合说明书附图对本专利技术做出进一步的说明：本专利技术提供的一种跨区域一体化继电保护系统，其特征在于：如图1所示包括主站装置，与所述主站装置通信连接的子站装置；如图2所示，所述主站装置包括主控器、与所述主控器通信连接的整定逻辑计算单元和与所述主控器通信连接的同步时钟Ⅰ；所述主控器采用现有的如图3所示，所述子站装置包括信息采集单元、交换机、执行单元和同步时钟Ⅱ；所述信息采集单元包括合并单元、电压互感器、电流互感器、温度传感器、光敏传感器和瓦斯传感器，所述电压互感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跨区域一体化继电保护系统，其特征在于：包括主站装置，与所述主站装置通信连接的子站装置，所述主站装置包括主控器、与所述主控器通信连接的整定逻辑计算单元和与所述主控器通信连接的同步时钟Ⅰ；/n所述子站装置包括信息采集单元、交换机、执行单元和同步时钟Ⅱ；/n所述信息采集单元包括合并单元、电压互感器、电流互感器、温度传感器、光敏传感器和瓦斯传感器，所述电压互感器、电流互感器、温度传感器、光敏传感器和瓦斯传感器的输出端均与所述合并单元的输入端连接；/n所述合并单元与所述执行单元通信连接，所述执行单元与所述交换机通信连接，所述同步时钟Ⅱ与所述交换机通信连接，所述交换机与所述主站装置通信连接；/n所述系统还包括电源单元，所述电源单元为子站装置提供工作用电。/n

【技术特征摘要】
1.一种跨区域一体化继电保护系统，其特征在于：包括主站装置，与所述主站装置通信连接的子站装置，所述主站装置包括主控器、与所述主控器通信连接的整定逻辑计算单元和与所述主控器通信连接的同步时钟Ⅰ；
所述子站装置包括信息采集单元、交换机、执行单元和同步时钟Ⅱ；
所述信息采集单元包括合并单元、电压互感器、电流互感器、温度传感器、光敏传感器和瓦斯传感器，所述电压互感器、电流互感器、温度传感器、光敏传感器和瓦斯传感器的输出端均与所述合并单元的输入端连接；
所述合并单元与所述执行单元通信连接，所述执行单元与所述交换机通信连接，所述同步时钟Ⅱ与所述交换机通信连接，所述交换机与所述主站装置通信连接；
所述系统还包括电源单元，所述电源单元为子站装置提供工作用电。


2.根据权利要求1所述跨区域一体化继电保护系统，其特征在于：所述执行单元包括智能终端和继电器，所述智能终端与所述交换机通信连接，所述继电器与所述智能终端通信连接。


3.根据权利要求1所述跨区域一体化继电保护系统，其特征在于：所述电源采用交流和直流双供电模式。


4.根据权利要求3所述跨区域一体化继电保护系统，其特征在于：所述电源包括交流供电单元、直流供电单元、切换控制单元，所述交流供电单元的输入端与输电线连接，所述交流供电单元的输出端与所述切换控制单元的输入端连接，所述直流供电单元采用蓄电池供电，所述直流供电单元的输出端与所述切换控制单元的输入端连接，所述切换控制单元的输出端为所述电源的输出端。


5.根据权利要求4所述跨区域一体化继电保护系统，其特征在于：所述切换控制单元包括电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、运算放大器U2和MOS管Q4，电阻R3的一端与所述交流供电单元的输出端连接，电阻R3的另一端为供电单元的输出端，电阻R6的一端与电阻R3和所述交流供电元的公共连接点连接，电阻R6的另一端经电阻R7接地，电阻R4的一端与电阻R3和输出端的公共连接点连接，电阻R4的另一端与运算放大器U2反相端连接，运算放大器U2的同相端与电阻R6和电阻R7的公共连接点连接，电阻R5的一端与电阻R4和运算放大器U2的反相端的公共连接点连接，电阻R5的另一端与运算放大器U2的输出端连接，运算放大器U2的输出端与MOS管Q4的栅极连接，MOS管Q4的源极与所述直流供电单元的输出端连接，MOS管Q4的漏极与电阻R3和输出端的公共连接点连接；
其中，MOS管Q4为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晶，易鹏飞，杨显峰，姚远，梁科，黄银阳，刘义，刘亚洲，朱亦可，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网重庆市电力公司长寿供电分公司，
类型：发明
国别省市：北京;11