一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统，在配电线路高压侧的变电站出线处设有线路分段开关，高压出线和分支线路之间设有分界开关，线路分段开关、分界开关均配置有5G通信装置和高压智能控制器；控制系统在配电线路低压侧处设有作为低压母线联络开关的低压分段开关，低压分段开关配置5G通信装置和低压智能切换模块，日常处于热备用状态；低压母线的进线开关为智能开关，能够与低压分段开关处的低压智能切换模块进行信息交互；高压侧的线路分段开关、分界开关通过5G通信装置和电力专属UPD所构建的5G承载网，与低压智能切换模块进行信息交互，切换可用的供电源；本发明专利技术能使配电网在380V低压供电工况下不停电的稳定运行。的稳定运行。的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统


[0001]本专利技术涉及配电网
，尤其是一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统。

技术介绍

[0002]目前配电网的结构中，主要涉及到10kV高压和380V低压。其中10kV高压部分分为线路和电气。
[0003]10kV高压线路部分指通过架空线路进行电能运输。现行的FTU具备四遥功能，主要采集线路电压电流信号，开关合分位、进行开关遥控、远方下定值等功能。在通信上主要用4GSIM卡通过无线通信与配电主站进行信号传输。但是，4G无线通信的信号强度容易受到附近环境的影响，传输速度比起现在的5G技术也不够快。
[0004]10kV高压电气部分指通过电缆进行电能运输。目前配电室的高压部分较完善的保护配置主要是各进线和出线处配置线路保护，实时监控本线路的电信号。保护主要以过流保护技术为主，根据过电流定值级差配合来实现选择性；母分处配置备自投保护或进线处配置进线备自投保护等，满足某一进线失压时，能够利用备自投装置自动切换，在10S的时间左右，恢复供电。就目前的用电需求来说，10S的时间也是较长的。
[0005]380V低压部分，目前较完善的地方主要是采用两低压母线分段运行，两母线的进线分别来自配电室内不同变压器的低压侧。低压部分尚未配置类似于高压侧的备自投切换装置，若遇到需要低压倒负荷的时候，这就需要工作人员到现场，没办法进行自动切换。而目前市场上可用于低压双电源切换的控制器置于自动转换开关内部，监测两路电源电压，控制电源转换动作。其工作原理是：监测常用电源电压Un和备用电源电压Ur，当检测到常用电源电压失电、欠压、超压并且持续时间达到设定值以上就断开常用电源，合上备用电源；若后续监测到常用电源恢复正常，即可恢复原状态。
[0006]以上传统的配电网低压电源切换方式，存在以下问题：（1）没有类似于高压备自投的“无流定值”在人为断开进线电压采集空开时进行闭锁，导致进线有压的情况下仍进行切换；（2）“无流定值”无法精准设置。主要原因有以下方面：电流采集不可避免存在电流零漂值，设置的“无流定值”就必须大于零漂值；新建小区的入住用户较少，低压出线的电流就会比较小，但是“无流定值”无法根据入住用户的增减实时做出调整；用户不同时间段的用电情况不同，不同时间段的电流可能存在较大的差距，如果按照电流最小的情况来设置“无流定值”可能无法躲过零漂。
[0007]目前县公司供电区域现状：部分配电室仅一条进线，一个变压器，N条出线。一旦配电室上端的高压架空线路故障跳开开关，那该线路后端所涉及到的用户均停电，供电可靠性极低。
[0008]因此，本专利技术提供了一种基于5G无线通信技术的高低压联动智能控制系统的配电网380V低压不停电的方式。

技术实现思路

[0009]本专利技术提出一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统，能使配电网在380V低压供电工况下不停电地稳定运行。
[0010]本专利技术采用以下技术方案。
[0011]一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统，通过制定高低压联动智能控制系统逻辑，使配电网在高低压联动智能控制系统中实现低压可靠供电，所述控制系统在配电线路高压侧的变电站出线处设有线路分段开关，配电线路的高压出线和分支线路之间设有分界开关，线路分段开关、分界开关均配置有5G通信装置和高压智能控制器；高压侧的电源经变压器降压后形成低压侧母线处的进线电源；所述控制系统在配电线路低压侧处设有作为低压母线联络开关的低压分段开关，所述低压分段开关配置5G通信装置和低压智能切换模块，日常处于热备用状态；所述低压母线的进线开关为智能开关，能够与低压分段开关处的低压智能切换模块进行信息交互；高压侧的线路分段开关、分界开关通过5G通信装置和电力专属UPD所构建的5G承载网，与低压智能切换模块进行信息交互，使低压分段开关能够自动把低压母线的供电源切换为可用的供电源。
[0012]所述控制系统实施时，先使配电线路工作于低压的双电源两母线分段运行供电方式，再于高压开关处配置高压智能控制器及5G通信装置，于低压智能分段开关处配置低压智能切换模块及5G通信装置；然后，再进行5G通道建设及网络参数优化，组成基于5G通信的高低压联动控制系统。
[0013]所述高低压联动智能控制系统逻辑，其实施流程包括以下步骤；步骤S1、进行配电相关保护定值的设置；步骤S2、高压智能控制器和低压切换模块实时采集配电线路高压侧、低压侧的电信号数据，采集的电信号数据包括电压、电流、合分位数据；步骤S3、低压智能切换模块根据采集到的信号进行保护逻辑判定，通过控制低压分段开关来实现低压侧电源的可靠切换。
[0014]所述线路分段开关包括开关Z07、开关Z08、开关Z23、开关Z22；所述分界开关包括开关Z12和开关Z27；所述低压分段开关包括分段开关（4012）；所述智能开关包括第一开关（4001）、第二开关（4002）。
[0015]步骤S1中，相关保护定值的设置方法是：根据线路的实际运行情况，设置开关Z07、开关Z08、开关Z12及开关Z22、开关Z23、开关Z27处的高压智能控制器保护电压定值U
定
、保护电流定值I
定
、零漂值I
零
，以及低压智能切换模块处的进线低电压定值U
’
定
和有流闭锁电流定值I
’
定
。
[0016]步骤S2中，在相关保护定值设定完成后，高压智能控制器实时采集高压开关处电压模拟量U、电流模拟量I、开关合分位信号YXH、YXF；低压智能切换模块实时采集低压母线的进线开关处电压模拟量U
’
、电流模拟量I
’
及合分位信号YXH
’
、YXF
’
。
[0017]所述控制系统在运行中，若配电线路出现永久性的高压侧故障，则高压智能控制器感知到故障信息后，跳开故障点前端的开关，隔离故障；若随后重合闸不成功，即重合于故障线路，则故障线路处的分界开关Z12或Z27监测到无压无流，则配电线路高压侧发送启动命令，低压智能切换模块启动以进行低压侧的电源点切换，低压智能切换模块将结合配
电线路低压侧监测到的信息，决定是否断开失电电源点，合上低压分段开关，由另一电源点为两段低压母线供电。
[0018]所述控制系统在运行中，若分界开关Z12或Z27前端的高压各开关接到分合开关的命令，在执行分开关命令后导致断开线路处的分界开关Z12或Z27无压无流，则配电线路高压侧发送启动命令，低压智能切换模块启动以进行低压侧的电源点切换，低压智能切换模块将结合配电线路低压侧监测到的信息，决定是否断开失电电源点，合上低压分段开关，由另一电源点为两段低压母线供电。
[0019]所述低压智能切换模块，其触发启动的动作逻辑是根据设置的定值，当某一电源点的低压母线电压低于所设定的定值，就判定该电源点有可能出现问题，再进一步判断该问题电源处的电流是否低于无流定值，进一步排除不是由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统，通过制定高低压联动智能控制系统逻辑，使配电网在高低压联动智能控制系统中实现低压可靠供电，其特征在于：所述控制系统在配电线路高压侧的变电站出线处设有线路分段开关，配电线路的高压出线和分支线路之间设有分界开关，线路分段开关、分界开关均配置有5G通信装置和高压智能控制器；高压侧的电源经变压器降压后形成低压侧母线处的进线电源；所述控制系统在配电线路低压侧处设有作为低压母线联络开关的低压分段开关，所述低压分段开关配置5G通信装置和低压智能切换模块，日常处于热备用状态；所述低压母线的进线开关为智能开关，能够与低压分段开关处的低压智能切换模块进行信息交互；高压侧的线路分段开关、分界开关通过5G通信装置和电力专属UPD所构建的5G承载网，与低压智能切换模块进行信息交互，使低压分段开关能够自动把低压母线的供电源切换为可用的供电源。2.根据权利要求1所述的一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统，其特征在于：所述控制系统实施时，先使配电线路工作于低压的双电源两母线分段运行供电方式，再于高压开关处配置高压智能控制器及5G通信装置，于低压智能分段开关处配置低压智能切换模块及5G通信装置；然后，再进行5G通道建设及网络参数优化，组成基于5G通信的高低压联动控制系统。3.根据权利要求1所述的一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统，其特征在于：所述高低压联动智能控制系统逻辑，其实施流程包括以下步骤；步骤S1、进行配电相关保护定值的设置；步骤S2、高压智能控制器和低压切换模块实时采集配电线路高压侧、低压侧的电信号数据，采集的电信号数据包括电压、电流、合分位数据；步骤S3、低压智能切换模块根据采集到的信号进行保护逻辑判定，通过控制低压分段开关来实现低压侧电源的可靠切换。4.根据权利要求3所述的一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统，其特征在于：所述线路分段开关包括开关Z07、开关Z08、开关Z23、开关Z22；所述分界开关包括开关Z12和开关Z27；所述低压分段开关包括分段开关（4012）；所述智能开关包括第一开关（4001）、第二开关（4002）。5.根据权利要求3所述的一种基于5G无线通信的高低压联动智能控制系统，其特征在于：步骤S1中，相关保护定值的设置方法是：根据线路的实际运行情况，设置开关Z07、开关Z08、开关Z12及开关Z22、开关Z23、开关Z27处的高压智能控制器保护电压定值U
定
、保护电流定值I
定
、零漂值I
零
，以及低压智能切换模块处的进线低电压定值U
’
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玍，廖淑杨，陈岳云，郭春，陈清乐，谢木传，孔祥增，戴寿传，张新强，卢光勇，张清乾，肖荣洋，王蕾，苏华，江翰锋，詹颖颖，赖昱辰，黄美华，刘益鹏，刘妍立，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司龙岩供电公司，
类型：发明
国别省市：