通用一控多消弧线圈成套系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种通用一控多消弧线圈成套系统，既能应用于数字化变电站，又能应用于常规的非数字化变电站，满足一台主控制器控制管理多台消弧线圈的能力。包括消弧线圈主控制器、多功能合并单元、母联开关以及消弧线圈就地智能单元。本实用新型专利技术基于变电站通信网络和系统协议ＩＥＣ－６１８５０标准进行设计，通过不同的接口配置实现了传统变电站和数字化变电站的通用性，在常规变电站升级为数字化变电站时，可大幅节约改造成本，减少消弧线圈退出运行的时间，保障电力系统的安全运行。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用于电力系统的消弧线圈成套系统，特别是一种既能用于 数字化变电站，又能用于非数字化变电站的一控多消弧线圈成套系统。
技术介绍
随着电力系统的发展，数字化变电站代替传统变电站的技术也日益成熟，电力系 统中传统的消弧线圈成套系统包括消弧线圈控制器、消弧线圈、接地变压器、阻尼电阻、母 联开关以及并联电阻等。对于66kV以下的中低电网系统，由于电子互感器成本远高于常规 互感器，因此常规互感器仍会较长期的使用。另外，在变电站中相同电压等级的母线均需装 设消弧线圈，在母线并列运行时各台消弧线圈需进行协调控制，以达到最佳补偿效果。目前 的消弧线圈一般为一控一方式，并列运行问题不能很好解决，更不能实现一台控制器控制 多台消弧线圈的功能。目前我国电力系统的发展处于由传统变电站逐渐向数字化变电站转化的过程，很 多变电站在建设时仍采用传统方式，但是升级为数字化变电站是必然趋势，这样在变电站 升级时一定会有大量设备被淘汰，升级成本很大。目前还没有一种既能用于传统变电站，又 能用于数字化变电站的消弧线圈成套系统。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种既能用于传统变电站，又能用于数字 化变电站的消弧线圈成套系统，以大大降低变电站建设或改造时的成本。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是通用一控多消弧线圈成套系统，包括消弧线圈，就地智能单元、多功能合并单元、 母联开关以及一台消弧线圈主控制器，所述消弧线圈主控制器和多功能合并单元之间通过 网络接口进行信息交互，消弧线圈主控制器和就地智能单元之间通过光纤进行信息交互； 消弧线圈连接在就地智能单元一侧。其中，所述消弧线圈根据系统需求设置为1-n台，就地 智能单元设置为1-n台，多功能合并单元设置为1-2台；所述多功能合并单元可将常规互感 器输出的母线电压、电流信号转换为IEC-61850标准的数字采样值信号，将母联开关状态 等信号转换为IEC-61850标准的GOOSE信号，并经以太网传输给消弧线圈主控制器。本技术所述多功能合并单元的改进在于包括主控制模块、交流模拟量输入 模块、直流模拟量输入模块、A/D转换模块、开关量输入模块、模拟量输出模块、开关量输出 模块以及采样值网口 /光口和GOOSE网口 /光口，各模块间通过数据总线进行信息传输；所 述交流模拟量输入模块和直流模拟量输入模块输出的模拟信号经A/D转换模块转换为数 字信号后输出给主控制模块，经主控制模块处理后成为61850标准格式的采样值经采样值 网口 /光口输出；所述开关量输入模块输出的开关量信号经主控制模块处理为61850标准 格式GOOSE信号后通过GOOSE网口 /光口输出；采样值网口 /光口和GOOSE网口 /光口接 收的数字信号经主控制模块转换后分别经模拟量输出模块和开关量输出模块输出。3本技术的改进在于所述消弧线圈主控制器与就地智能单元之间设置有交换 机。当就地智能单元较多，消弧线圈主控制器的接口不能满足通讯需求时，系统通过设置的 交换机来实现就地智能单元与消弧线圈主控制器之间的信息调控；当消弧线圈的数量较少 时，也可不设置交换机。本技术的进一步改进在于所述消弧线圈的母线侧连接有接地变压器，接地 侧连接阻尼电阻，消弧线圈两端并联有串接开关的电阻。本技术应用于数字化变电站的一种系统结构为不使用多功能合并单元，消 弧线圈主控制器和就地智能单元接入系统内，消弧线圈主控制器通过光纤与变电站内原有 的母线合并单元、母联开关智能终端连接，通过光纤与就地智能单元连接。消弧线圈主控制 器以MMS通信方式与变电站综合自动化系统通信，通过SMV报文和GOOSE报文的方式接收 消弧线圈系统需要的母线电压数据和母线的母联状态信号，通过SMV报文和GOOSE报文的 方式接收就地智能单元采集的消弧线圈两端电压、电流的模拟量采样信号、消弧线圈档位 (或电抗)信号和报警信号，通过GOOSE报文的方式控制消弧线圈就地智能单元的运行方式 及线圈档位(或电抗)的调节。本技术应用于非数字化变电站的一种系统结构为所述消弧线圈主控制器以 常规的103/104通信规约与变电站综合自动化系统通信，消弧线圈主控制器通过多功能合 并单元与变电站内原有的常规互感器和母联开关通信，通过多功能合并单元采集消弧线圈 系统需要的母线电压数据和母联状态信号，以SMV报文和GOOSE报文的方式采集消弧线圈 就地智能单元的模拟量采样信号、消弧线圈档位(电抗)信号和报警信号，以GOOSE报文的 方式控制消弧线圈就地智能单元的运行方式以及线圈档位(电抗)的调节。由于采用了上述技术方案，本技术取得的技术进步是本技术使用一台消弧线圈主控制器，能够实现多台消弧线圈的协调控制，且 通过使用多功能合并单元成功实现了传统变电站和数字化变电站的通用性。特别适用于今 后将升级为数字化变电站的传统变电站使用。本技术用于传统变电站时，通过加装多功能合并单元将常规互感器输出的母 线电压、电流信号转换为IEC-61850标准的数字采样值信号、将母联开关状态等信号转换 为IEC-61850标准的GOOSE信号经网口或光纤传输给消弧线圈主控制器和就地智能单元， 用于测量系统电压和计算对地电容电流、判别母线并列运行方式，来实现一台消弧线圈主 控制器对多台消弧线圈的协调控制。当升级为数字化变电站或直接用于数字化变电站时，不再使用多功能合并单元， 消弧线圈主控制器直接通过以太网与各母线合并单元、母联开关智能终端和就地智能单元 连接，用于获取母线电压采样值和母联开关状态，实现测量系统电压和计算对地电容电流、 判别母线并列运行方式，实现各台消弧线圈的协调控制。采用本技术在传统变电站升级为数字化变电站时，仅需去除多功能合并单 元，而不需更换消弧线圈控制系统和进行现场改造，可为用户节省投资，减少消弧线圈退出 运行的时间，保障了电力系统的安全运行。附图说明图1为本技术应用于数字化变电站控制系统的结构图；图2为本技术应用于非数字化变电站控制系统的结构图；图3为本技术所述多功能合并单元的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步详细说明通用一控多消弧线圈成套系统中包括交换机、多功能合并单元、接地变压器、阻尼 电阻、母联开关、一台消弧线圈主控制器、以及N个就地智能单元和消弧线圈。其中接地变 压器上端连接母线，中性点与消弧线圈首端连接，消弧线圈末端连接阻尼电阻，阻尼电阻直 接接地。由消弧线圈主控制器、多功能合并单元以及就地智能单元构成成套装置的控制系 统采集系统中的各信号并自动跟踪调节消弧线圈的运行情况。多功能合并单元如图3所示，包括主控制模块、交流模拟量输入模块、直流模拟量 输入模块、A/D转换模块、开关量输入模块、模拟量输出模块、开关量输出模块以及采样值网 口 /光口和GOOSE网口 /光口，各模块间通过数据总线进行信息传输；所述交流模拟量输入 模块和直流模拟量输入模块输出的模拟信号经A/D转换模块转换为数字信号后输出给主 控制模块，经主控制模块处理后成为61850标准格式的采样值经采样值网口 /光口输出；所 述开关量输入模块输出的开关量信号经主控制模块处理为61850标准格式GOOSE信号后通 过G本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
通用一控多消弧线圈成套系统，包括消弧线圈、母联开关和一台消弧线圈主控制器，其特征在于还包括就地智能单元和多功能合并单元，所述消弧线圈主控制器和多功能合并单元之间通过网络接口进行信息交互，消弧线圈主控制器和就地智能单元之间通过光纤进行信息交互；消弧线圈连接在就地智能单元一侧。2.根据权利要求1所述的通用一控多消弧线圈成套系统，其特征在于所述多功能合 并单元包括主控制模块、交流模拟量输入模块、直流模拟量输入模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振江，董锁英，张旭辉，薛娟，
申请(专利权)人：河北旭辉电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：13