数字化变电站多功能保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种数字化变电站多功能保护装置，包括主控制模块、模拟量输入模块、Ａ／Ｄ转换模块、保护模块、开关量输出模块、脉冲输出模块以及信息传输网口／光口，各模块间通过数据总线进行信息传输。本实用新型专利技术是集元件保护、标准合并单元、远方控制、电量测量、电能计量于一体的多功能保护装置，全面支持ＩＥＣ－６１８５０标准，可作为间隔层或过程层设备应用于数字化变电站中，一机多用，性价比高，特别适用于６６ｋＶ及以下电力系统的数字化升级及改造。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统领域，特别是一种数字化变电站的多功能保护装置。
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，然而数 字化变电站中要求所有设备均按照61850标准进行信息交互实现测控功能，但是对于传统 的非智能一次设备及非61850标准的智能设备无法直接与变电站网络连接。目前数字化变 电站系统中，必须添加合并单元、智能化终端等设备来进行信息的转化和网络的通讯，现有 的保护装置仅具备单一的保护功能，且所需数量较多，不能适应数字化网络发展的趋势。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种应用于数字化变电站能够可靠保护 设备、且功能完善的保护装置。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是数字化变电站多功能保护装置，包括主控制模块、模拟量输入模块、A/D转换模块、 保护模块、开关量输出模块以及信息传输网口 /光口，各模块间通过数据总线进行信息传 输；输出模拟信号的模拟量输入模块经A/D转换模块分别连接主控制模块和保护模块；主 控制模块与输出61850标准格式采样值信号的信息传输网口 /光口连接，保护模块分别与 输出保护动作信号的开关量输出模块和经主控制模块连接的输出标准GOOSE信号的信息 传输光口 /网口。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 给主控制模块和保护模块；主控制模块将数字信号转换为61850标准格式的采样值信号从 信息传输网口 /光口输出，保护模块产生的保护动作信号从开关量输出模块输出，保护动 作信号经主控制模块转换为标准GOOSE信号经信息传输光口 /网口输出。其中，主控制模 块负责其它模块的控制管理，模拟量输入模块将常规的电压/电流互感器的电压电流信号 进行隔离调理，A/D转换模块将调理后的模拟信号转换为数字信号后，分别输出给主控制模 块和保护模块，主控制模块将该数字信号转换为符合61850标准格式的采样值信号后经信 息传输网口 /光口输出，保护模块将该数字信号进行计算比较超过设定值时输出保护动作 信号从开关量输出模块输出，保护动作信号经主控制模块转换为标准GOOSE信号经信息传 输光口 /网口输出。所述信息传输网口 /光口的改进在于所述信息传输网口 /光口为采样值网口 / 光口和GOOSE网口 /光口。所述的采样值网口 /光口和GOOSE网口 /光口可以设置为一个， 也可以根据输出接口的需求设置成多个。本技术的进一步改进在于装置中还设置有标准对时模块，所述标准对时模 块连接主控制模块。本技术的改进还在于装置中设置有RS232/485/422串行接口，串行接口连 接主控制模块。通过串行接口与其它非61850标准设备连接，实现61860标准网络与非61850标准设备规约转换和互操作。本技术的改进还在于装置中还设置有与主控制模块连接的显示及人机对话 模块。显示及人机对话模块用于对多功能智能终端内的数据进行显示，并进行参数设定等 人机对话功能，使其使用更加灵活方便。本技术的改进在于装置中还设置有与主控制模块连接的脉冲输出模块。所 述脉冲输出模块根据主控制模块指令输出脉冲信号，作为电能计量标准脉冲。本技术的改进在于装置中还设置有与主控制模块连接的开关量输入模块。 所述开关量输入模块用于开关状态、报警信号等开关量信号的采集。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是集元件保护、标准合并单元、远方控制、电量测量、电能计量于一体 的多功能保护装置，一机多用，性价比高，特别适用于66kV及以下电力系统的数字化升级 及改造。本技术可作为间隔层或过程层设备应用于数字化变电站中，不仅可以将常规 互感器输出的模拟信号转换为符合61850标准格式的SMV报文提供给其他测控装置，还可 以通过保护模块将采集的模拟信号进行计算分析，依据所设定的保护值判断是否超出范 围，进一步输出跳合间指令，以控制相关设备进行跳合间，对设备起到保护作用，特别是对 系统内的变压器、线路电容器以及其它一次设备的过电流、过负荷、欠压和过压等故障情况 起到跳闸保护作用。本技术还可对系统内设备的电压、电流、频率、有功功率、无功功 率、力率、电度等进行测量。标准对时模块的设置能够接收变电站网络的统一对时数据，解除因时差产生的采 样误差。RS232/485/422串行接口可与其它非61850标准设备连接，实现信息传输和互操 作。显示及人机对话模块的设置，可以实现数据显示，并进行参数设定等人机对话功能，使 其使用更加灵活方便。脉冲输出模块的设置，能够使多功能保护装置计量的电度以脉冲方 式输出，可与电度表校验装置连接校验多功能保护装置的电能计量精度。本技术通过设置的开关量输入模块，将变电站内的断路器、隔离开关以及其 他开关量信号通过开关量输入模块调理后，经过主控制模块转换为61850标准的GOOSE信 号，并以GOOSE报文的形式通过GOOSE光口 /网口输出到变电站网络或其它测控设备。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步详细说明数字化变电站多功能保护装置如图1所示，包括主控制模块、模拟量输入模块、A/ D转换模块、开关量输入模块、标准对时模块、RS232/485/422串行接口、保护模块、开关量 输出模块、脉冲输出模块以及信息传输网口 /光口，各模块间通过数据总线进行信息传输。主控制模块对其它模块的控制管理，将模拟量输入模块采集的数据转换为SMV报 文、将开关量输入模块采集的开关量状态信号转换为GOOSE报文、将SMV报文和GOOSE报文 经解析计算后传输给信息传输网口 /光口、脉冲输出模块、开关量输出模块；开关量输出模块按主控制模块和保护模块的指令输出开关量信号，对设备进行跳合闸和其它操作，达到保护和控制设备目的。模拟量输入模块将常规的电压/电流互感器的电压电流信号进行隔离调理后输 出给A/D转换模块，A/D转换模块将调理后的模拟信号转换为数字信号，并分别输出给主控 制模块和保护模块，主控制模块将该数字信号转换为符合61850标准格式的采样值信号后 经信息传输网口/光口输出。保护模块对A/D转换模块输出的电压电流数字信号进行计算分析，依据所设定的 保护值判断是否超出保护范围，进一步输出跳闸指令，经开关量输出模块输出，以控制相关 设备进行跳闸，对系统内各设备起到保护作用，特别是对系统内的变压器、线路、电容器以 及其它一次设备的过电流流、过负荷、欠压和过压等故障情况起到监视作用，以保护一次设备。脉冲输出模块可根据主控制模块发出的脉冲指令进行0路及以上的脉冲输出，可 与电度表校验装置连接校验多功能保护装置的电能计量精度。标准对时模块连接主控制模块，可以对站内设备进行统一校时。RS232/485/422串 行接口连接主控制模块，通过串行接口与其它非61850标准设备连接，实现61860标准网络 与非61850标准设备规约转换和互操作。显示及人机对话模块用于对多功能智能终端内的 数据进行显示，并进行参数设定等人机对话功能，使其使用更加灵活方便。开关量输入模块 用于开关状态、报警信号等开关量信号的采集，将变电站内的断路器、隔离开关以及其他开 关量信号通过开关量转换模块调理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
数字化变电站多功能保护装置，其特征在于包括主控制模块、模拟量输入模块、A/D转换模块、保护模块、开关量输出模块以及信息传输网口/光口，各模块间通过数据总线进行信息传输；输出模拟信号的模拟量输入模块经A/D转换模块分别连接主控制模块和保护模块；主控制模块与输出61850标准格式采样值信号的信息传输网口/光口连接，保护模块分别与输出保护动作信号的开关量输出模块和经主控制模块连接的输出标准GOOSE信号的信息传输光口/网口。2.根据权利要求1所述的数字化变电站多功能保护装置，其特征在于所述信息传输 网口 /光口为采样值网口 /光口和GOOSE网口 /光口。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭辉，张加玉，董春明，顼军娜，
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