一种直流开关柜用控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种直流开关柜用控制系统，包括直流驱动装置和开关柜控制装置；直流驱动装置包括充电机和分合闸控制模块，分合闸控制模块中设置有电容，充电机供电连接电容以给电容充电；开关柜控制装置包括控制器模块和直流电压电流采集模块，控制器模块采样连接直流电压电流采集模块用于采集开关主回路及电容的电压电流信息，控制器模块设置有用于控制连接充电机的开出节点，控制器模块还连接有触发模块用于控制分合闸控制模块中的电容放电以进行分合闸操作。本发明专利技术通过控制充电机给分合闸控制模块内部的电容充电储能，并通过控制电容放电实现分合闸，有效保证了直流驱动装置随时有足够的能量进行开关的分合闸操作，保证快速分合闸。

A control system for DC switchgear

【技术实现步骤摘要】
一种直流开关柜用控制系统
本专利技术涉及一种直流开关柜用控制系统，属于电力电气操控设备

技术介绍
随着直流配电技术的不断发展，对直流配电系统中关键设备的研制需求较为迫切。由于直流系统具有故障阻尼低，电力电子器件应用广，控制元器件种类多样，相比于交流系统，要求直流控制系统信号反馈及指令执行更加准确迅速，实现方法更为复杂。在直流控制领域，硬件平台、滤波算法、控制方式、网络技术应用、冗余技术、自检技术还有很大发展空间。中压直流开关柜需要稳定可靠的控制装置，用来实现直流开关分合闸功能及相关的本地通讯、显示、回路保护功能，同时实现在直流系统中的交互通讯功能。由于直流开关柜元器件与交流系统有很大区别，并且直流开关柜各个元器件对数据采集处理、命令执行要求更加智能迅速，因此直流开关柜控制实现方式更加复杂，需要另寻解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种直流开关柜用控制系统，用于解决直流开关如何实现快速分合闸的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种直流开关柜用控制系统，包括直流驱动装置和开关柜控制装置；所述直流驱动装置包括充电机和分合闸控制模块，所述分合闸控制模块中设置有电容，所述充电机供电连接所述电容用于给电容充电；所述开关柜控制装置包括控制器模块和直流电压电流采集模块，所述控制器模块采样连接所述直流电压电流采集模块用于采集开关主回路及电容的电压电流信息，所述控制器模块设置有用于控制连接所述充电机的开出节点，所述控制器模块还连接有触发模块用于控制分合闸控制模块中的电容放电以进行分合闸操作。本专利技术的有益效果是：通过采集开关主回路及分合闸控制模块中电容的电压电流信息，并根据采集到的电压电流信息按照约定的逻辑控制充电机给分合闸控制模块内部的电容充电储能，当需要进行分闸操作或者合闸操作时，则控制分合闸控制模块内部的电容放电来实现，有效保证了直流驱动装置随时有足够的能量进行直流开关柜开关的分合闸操作，实现了直流开关的快速分合闸。进一步的，为了接收上层控保系统下发的分合闸控制指令，所述控制器模块还连接有通信模块，所述通信模块包括扩展芯片，所述扩展芯片连接有用于接收上层控保系统下发的分合闸指令的第一通信端口。进一步的，为了满足上层控保系统的控制和保护需求，所述扩展芯片还连接有用于接收上层控保系统下发的状态量查询指令并将对应的状态量信息上传给上层控保系统的第二通信端口。进一步的，为了实现本地分合闸控制功能，所述控制器模块还连接有本地分合闸开关和本地充放电开关。进一步的，为了便于实时查看直流电压电流采集模块采集到的直流信息，所述控制器模块还设置有用于显示所述直流电压电流采集模块采集到的直流信息的直流电表。进一步的，为了对控制器模块进行相关参数设置，所述控制器模块还设置有触摸屏。进一步的，为了实现控制过程，使控制更加可靠，所述控制器模块包括DSP模块和CPLD模块。附图说明图1是本专利技术直流开关柜用控制系统的结构示意图；图2是本专利技术开关柜控制装置的结构示意图；图3是本专利技术直流开关柜用控制系统的控制流程图；图4是本专利技术开关柜控制装置控制直流驱动装置充电的逻辑示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。本专利技术提供了一种直流开关柜用控制系统，该控制系统可以用于直流配电网、交直流混合配电网中的直流开关柜中，以解决开关柜中的直流控制问题。如图1所示，该直流开关柜用控制系统包括直流驱动装置和开关柜控制装置，其中直流驱动装置包括充电机和分合闸控制模块，分合闸控制模块用于控制开关柜机械开关的导通和断开，该分合闸控制模块中设置有电容。充电机供电连接分合闸控制模块中的电容，用于为电容进行充电，以实现电容放电时的分合闸操作。开关柜控制装置包括控制器模块和直流电压电流采集模块，控制器模块采样连接直流电压电流采集模块，该直流电压电流采集模块用于采集开关主回路及分合闸控制模块中电容的电压电流信息，直流电压电流采集模块具体可以是电压传感器和电流传感器。控制器模块设置有用于控制连接充电机的开出节点，并通过该开出节点控制充电机的启停和输出。控制器模块还连接有触发模块，并通过该触发模块来触发分合闸控制模块内部的晶闸管导通以使电容放电，进而控制开关柜机械开关进行分合闸。上述的直流开关柜用控制系统通过接收电压电流采集模块反馈过来的开关主回路和分合闸控制模块中电容的的电压电流信息，按照约定的逻辑控制充电机给分合闸控制模块内部的电容充电储能，而当需要对机械开关进行分闸操作或者是合闸操作时，通过控制分合闸控制模块内部相应的电容放电来实现，从而保证了直流驱动装置随时有足够的能量进行直流开关柜的分合闸操作，实现了直流开关的快速分合闸。开关柜控制装置中控制器模块的具体结构如图2所示，在本实施例中，该控制器模块采用DSP+CPLD控制架构，DSP模块和CPLD模块之间通信连接，当然也可以采用满足应用需求的其他类型的单个或者多个处理器组合来实现。直流电压电流采集模块连接在DSP模块上，控制器模块用于控制连接充电机的开出节点设置在CPLD模块上，触发模块连接在CPLD模块上。该开出节点通过驱动继电器来控制充电机的工作情况，该触发模块通过触发晶闸管控制分合闸控制模块中的电容放电，进而控制开关柜开关的分合闸操作。结合图1和图2，为了实现对外功能，DSP模块上还连接有通信模块，通过该通信模块，控制器模块接收上层控保系统下发的分合闸指令，并根据该分合闸指令控制直流驱动装置动作，由直流驱动装置控制开关断口实现开关分合闸动作；通过该通信模块，控制器模块接收上层控保系统下发的状态量查询指令，并将上层所需的对应状态量信息上传给上层控保系统。为了实现本地功能，DSP模块上还连接有本地充放电开关和本地分合闸开关，在本实施例中，本地充放电开关和本地分合闸开关均为按钮开关。通过本地输入，控制直流驱动装置动作，由直流驱动装置控制开关断口实现机械开关分合闸动作。另外，在DSP模块上还连接有直流电表、状态指示灯、触摸屏、打印机等设备。该直流电表用于对开关柜内的电压电流信息进行显示，便于工作人员查看，该状态指示灯用于对开关柜内的机械主断口状态及电容储能状态进行指示和反馈，该触摸屏用于开关柜内的状态量显示以及电压电流参数设置，该打印机用于对开关柜内的各种信息进行打印，用户可根据需求进行开关柜相关运行信息打印。另外，DSP模块上还设置有用于连接充电机的通讯调压检修端口，该通讯调压检修端口通过485通信连接(直流)充电机，用于在调压检修时通过触摸屏对充电机进行控制设置。在现场应用中，上述的直流开关柜用控制系统结构采用标准机箱，各硬件电路板通过机箱插槽安装在机箱上。其中，硬件电路板主要由电源板、开关量输入板、开关量输出板、CPU控制核心板、模拟量采集板等多块插接板组成，并与底板通过欧式端子插接。其中，如图2所示，CPU控制核心板即为上述DSP+CPL本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流开关柜用控制系统，其特征在于，包括直流驱动装置和开关柜控制装置；所述直流驱动装置包括充电机和分合闸控制模块，所述分合闸控制模块中设置有电容，所述充电机供电连接所述电容用于给电容充电；所述开关柜控制装置包括控制器模块和直流电压电流采集模块，所述控制器模块采样连接所述直流电压电流采集模块用于采集开关主回路及电容的电压电流信息，所述控制器模块设置有用于控制连接所述充电机的开出节点，所述控制器模块还连接有触发模块用于控制分合闸控制模块中的电容放电以进行分合闸操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流开关柜用控制系统，其特征在于，包括直流驱动装置和开关柜控制装置；所述直流驱动装置包括充电机和分合闸控制模块，所述分合闸控制模块中设置有电容，所述充电机供电连接所述电容用于给电容充电；所述开关柜控制装置包括控制器模块和直流电压电流采集模块，所述控制器模块采样连接所述直流电压电流采集模块用于采集开关主回路及电容的电压电流信息，所述控制器模块设置有用于控制连接所述充电机的开出节点，所述控制器模块还连接有触发模块用于控制分合闸控制模块中的电容放电以进行分合闸操作。


2.根据权利要求1所述的直流开关柜用控制系统，其特征在于，所述控制器模块还连接有通信模块，所述通信模块包括扩展芯片，所述扩展芯片连接有用于接收上层控保系统下发的分合闸指令的第一通信端口。


3.根据权利要求2所述的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞素敏，赵晓民，张亚辉，郭煜敬，王铭飞，刘文魁，李永林，毕迎华，刘庆，李旭旭，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41