CN102882188A - 500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控*** - Google Patents

500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***,包括安装于控制室内的集中式保护测控装置和安装于控制现场的若干个现场检测装置,所述的集中式保护测控装置通过光纤以太网分别与现场检测装置相连接,所述的现场检测装置分别与电容器、电抗器、接地变、主变35kV侧相连接。本发明不仅集成解决500kV变电站中35kV侧单母线所有间隔设备的保护、故障录波、测控、计量功能,而且能利用全站信息实现面向母线全局信息的优化的快速后备保护,还能够实现35kV侧单母线主保护及基于相关变电站信息的协同保护,有力的保证变电站设备的安全运行和电网的安全运行,降低设备的维护费用。

Description

500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***
技术领域
本发明属于电工技术领域。 
背景技术
随着计算机技术、信息技术的高速发展使硬件的集成度越来越高,可靠性大幅度提升,变电站自动化二次设备的硬件将会向集成一体化方向发展,集中式面向变电站整体功能而不受限于间隔和回路的设计思想可凸显其IED数量减少、有利于变电站控制与保护功能协调的优势。集中化保护测控能适应智能变电站多种运行方式,运用集中协调的方式采集全站数据进行分析计算,优化保护功能,提高保护自适应能力。
由于集中式保护测控装置收集了整个35kV(66kV)单母线间隔的采样及开入开出信息,因此能够集中实现2台电容器、2台电抗器及1台接地变、主变35 kV(66kV)侧后备保护的保护测控功能。
而且模拟量实现点对点信息传输,因此减少了传输延时,并不依赖对时,可以实现完全母线保护功能。
同时还能利用全站信息优化主变后备保护,解决传统后备保护仅能获取单间隔电气量和开关量信息,后备保护动作时间长,灵敏性和选择性不能兼顾的问题,同时可实现断路器失灵等控制功能。
总之,将整个35kV(66kV)的保护测控功能集成在1个装置上,实现了***高度集成,使得结构布局简单合理。 
发明内容
本发明的目的在于,提供一种500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***,集成500kV变电站中35kV(66kV)侧单母线所有设备的保护、故障录波、测控、计量功能,替代变电站内单独配置的电容器保护测控装置、电抗器保护测控装置、所用变保护测控装置、变压器后备保护测控装置及母线保护测控装置等设备。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种 500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***,其特征在于:包括安装于控制室内的集中式保护测控装置和安装于控制现场的若干个现场检测装置,所述的集中式保护测控装置通过光纤以太网分别与现场检测装置相连接,所述的现场检测装置分别与电容器、电抗器、接地变、主变35 kV侧相连接。
进一步的技术方案是:
所述的集中式保护测控装置包括接收处理交流采样数据的SMV采样处理模块,所述的SMV采样处理模块接收来自现场检测装置的IEC61850-9-2或 IEC60044-8电压电流信号;
还包括GOOSE处理模块和开出模块,所述的GOOSE处理模块收发GOOSE信息及IEEE1588对时处理,对开入开出信息进行处理,同时接收远方GOOSE跳闸,与所述开出模块配合实现智能操作箱功能;
还包括站控层模块,所述的站控层模块建立对应电气设备的IEC61850统一模型,整合***信息,实现IEC61850标准的MMS站控层通信功能,实现与监控***及远动的信息交互的综合发布平台,并进行有效的信息互动,实现顺序控制、智能负荷互动、智能设备互动;
还包括主功能模块,所述的主功能模块通过内部总线汇总SMV采样处理模块、GOOSE处理模块及开出模块的信息,完成采样值计算、逻辑判断、故障录波、遥测计算及电能计量,实现保护、故障录波、测控及计量功能,并与站控层模块进行信息交互,完成遥控控制、信息互动及调试试验功能。
所述的集中式保护测控装置还包括组成人机交互界面并完成参数整定、信息显示、调试试验的人机接口模块和采集当地开关量并给其他模块供电的电源模块,所述的人机接口模块与按键、液晶显示器连接,并与主功能模块进行信息交互。
所述的现场检测装置包括合并单元和智能终端,所述的合并单元与所述电容器、电抗器、接地变、主变35 kV侧之间设有保护CT和测量CT,所述的智能终端与所述电容器、电抗器、接地变、主变35 kV侧之间设有开入开出模块。
所述的现场检测装置还包括母线电压合并单元,所述的母线电压合并单元与母线PT连接,将母线电压信息以IEC60044-8或IEC61850-9-2规约的形式传送给所述集中式保护测控装置。
本发明的有益效果是:
1.本发明所涉及的500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***,不仅能够较好的完成集中实现2台电容器、2台电抗器及1台接地变、主变35 kV(66kV)侧后备间隔的保护测控功能、故障录波功能、电气计量功能,而且模拟量实现点对点信息传输,因此减少了传输延时,并不依赖对时,可以实现完全母线保护功能;
2.利用全站信息优化主变后备保护,解决传统后备保护仅能获取单间隔电气量和开关量信息,后备保护动作时间长,灵敏性和选择性不能兼顾的问题,同时可实现断路器失灵等控制功能,从而有力的保证了电气设备的安全运行和电网安全运行;
3.采用一体化的设备,简化了二次接线,使得运行检修人员的操作更为简单,降低了误操作几率,提高了***可靠性,且节省了维护工作量和维护成本,这对电网运行和实现设备精细化管理都具有非常重要的意义。
附图说明
图1为本发明500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***的线路连接示意图;
图2为本发明500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***的原理框图。
具体实施方式
为进一步揭示本发明的技术方案,下面结合附图详细说明本发明的实施方式:如图1所示,一种 500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***,包括安装于控制室内的两台集中式保护测控装置1和安装于控制现场的若干个现场检测装置2,所述的集中式保护测控装置1通过光纤以太网3分别与现场检测装置2相连接,所述的现场检测装置2分别与两台电容器4、两台并联电抗器5、一台接地变6、主变35 kV侧7相连接。
所述的现场检测装置2包括合并单元8和智能终端9,所述的合并单元8与所述电容器4、电抗器5、接地变6、主变35 kV侧7之间设有保护CT10和测量CT11,所述的智能终端9与所述电容器4、电抗器5、接地变6、主变35 kV侧7之间设有开入开出模块12。
所述的现场检测装置2还包括母线电压合并单元13,所述的母线电压合并单元13与母线PT14连接,将母线电压信息以IEC60044-8或IEC61850-9-2规约的形式传送给所述集中式保护测控装置1。
本发明在500kV变电站中主要负责500kV变电站中35kV(66kV)侧单母线所有设备的信息采集,完成35kV(66kV)侧所有设备的保护、测控、故障录波、计量功能,并能接收GOOSE跳闸、发送GOOSE开关量。同时与调度***、后台监控***以IEC61850标准进行信息传送,并进行有效的信息互动,实现顺序控制、智能负荷互动、智能设备互动等各种高级应用。
图2则说明了本发明的组成结构、内部互联关系及工作原理,其中集中式保护测控装置1包括SMV采样处理模块、GOOSE处理模块、站控层模块、主功能模块、人机接口模块及电源模块、开出模块。
SMV采样处理模块,负责接收处理交流采样数据。根据现场需要既可以可以接收来自合并单元的IEC61850-9-2电压电流信号,又可以接收IEC60044-8电压电流信号。
GOOSE处理模块,负责收发GOOSE信息及IEEE1588对时处理,对开入开出信息进行处理,同时可接收远方GOOSE跳闸,与开出模块配合实现智能操作箱功能。同样处理后开入开出信息通过内部总线将数据传送给站控层模块、主功能模块、人机接口模块使用。
主功能模块,负责通过内部总线汇总SMV采样处理模块、GOOSE处理模块及开出模块的信息,完成采样值计算、逻辑判断、故障录波、遥测计算及电能计量等功能,实现保护功能、故障录波功能、测控功能及计量功能,并与站控层模块、人机接口模块进行信息交互,完成遥控控制、信息互动及调试试验等功能。
站控层模块,建立对应电气设备的IEC61850统一模型,整合***信息,实现IEC61850标准的MMS站控层通信功能,实现与监控***及远动的信息交互的综合发布平台,并进行有效的信息互动,实现顺序控制、智能负荷互动、智能设备互动等各种高级应用。
人机接口模块,负责组成人机交互界面,完成参数整定、信息显示、调试试验等人机交互功能。
电源模块,负责当地开关量采集,并供电给其他模块。
各个模块之间通过内部总线通信实现信息共享。
以上通过对所列实施方式的介绍,阐述了本发明的基本构思和基本原理。但本发明绝不限于上述所列实施方式,凡是基于本发明的技术方案所作的等同变化、改进及故意变劣等行为,均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种 500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***,其特征在于:包括安装于控制室内的集中式保护测控装置和安装于控制现场的若干个现场检测装置,所述的集中式保护测控装置通过光纤以太网分别与现场检测装置相连接,所述的现场检测装置分别与电容器、电抗器、接地变、主变35 kV侧相连接。
2.根据权利要求1所述的500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***,其特征在于:所述的集中式保护测控装置包括接收处理交流采样数据的SMV采样处理模块,所述的SMV采样处理模块接收来自现场检测装置的IEC61850-9-2或 IEC60044-8电压电流信号;
还包括GOOSE处理模块和开出模块,所述的GOOSE处理模块收发GOOSE信息及IEEE1588对时处理,对开入开出信息进行处理,同时接收远方GOOSE跳闸,与所述开出模块配合实现智能操作箱功能;
还包括站控层模块,所述的站控层模块建立对应电气设备的IEC61850统一模型,整合***信息,实现IEC61850标准的MMS站控层通信功能,实现与监控***及远动的信息交互的综合发布平台,并进行有效的信息互动,实现顺序控制、智能负荷互动、智能设备互动;
还包括主功能模块,所述的主功能模块通过内部总线汇总SMV采样处理模块、GOOSE处理模块及开出模块的信息,完成采样值计算、逻辑判断、故障录波、遥测计算及电能计量,实现保护、故障录波、测控及计量功能,并与站控层模块进行信息交互,完成遥控控制、信息互动及调试试验功能。
3.根据权利要求2所述的500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***,其特征在于:所述的集中式保护测控装置还包括组成人机交互界面并完成参数整定、信息显示、调试试验的人机接口模块和采集当地开关量并给其他模块供电的电源模块,所述的人机接口模块与按键、液晶显示器连接,并与主功能模块进行信息交互。
4.根据权利要求1所述的500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***,其特征在于:所述的现场检测装置包括合并单元和智能终端,所述的合并单元与所述电容器、电抗器、接地变、主变35 kV侧之间设有保护CT和测量CT,所述的智能终端与所述电容器、电抗器、接地变、主变35 kV侧之间设有开入开出模块。
5.根据权利要求4所述的500kv变电站集中式数字化35kV单母线单元保护测控***,其特征在于:所述的现场检测装置还包括母线电压合并单元,所述的母线电压合并单元与母线PT连接,将母线电压信息以IEC60044-8或IEC61850-9-2规约的形式传送给所述集中式保护测控装置。
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