CN103607053A - 一种三层结构的智能配电室系统 - Google Patents

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邹启群
王晓宁
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Abstract

一种三层结构的智能配电室系统属电气技术与设备领域。本发明的技术方案是：本系统采用分层分布式结构，分为站控层、间隔层及过程层，三层之间通过光纤以太网交换机连接，构成光纤以太网通信网络，针对10kV电压等级的开闭所/配电室的实际，系统信息及一次设备信息依标准要求数字化，配电室二次功能集成化，智能开关柜包括智能化断路器、智能化接触器、智能化熔断器等开关设备，其二次设备采用电子式互感器和电子式采集设备，构建一次监测、二次不同专业要求的信息共享软硬件平台。有益效果是：实现配电室集群的网络化、一体化、数字化和智能化，降低二次系统的施工、维护、扩容等的成本，技术先进实用，系统经济高效，使用安全可靠。

Description

一种三层结构的智能配电室系统
技术领域
一种三层结构的智能配电室系统属电气技术与设备领域。
背景技术
当前，单一的配电室供电逐渐被配电室集群供电所取代，城市综合体的供电系统逐渐呈现出由一个或多个10kV 开闭所带几个甚至几十个配电室的方式，形成了区域性的用户配电网络，单纯的微机综自系统和配网自动化系统的相关技术和设备已经难以保障配电室集群的安全、可靠、高效运行。由于用户配电室集群的运行控制具有统一的电源、统一的运行方式和控制策略、统一的保护体系的特征，从而需要基于IEC61850 标准体系的新型智能电网技术，将智能变电站技术和智能配网技术有机整合，构成智能配电室的相关技术和设备，实现配电室的智能化，才能满足不断提高的供电可靠性和供电效率的要求。未来各类新能源的应用，如分布于社区的微型太阳能发电、微型风力发电、以及电动汽车充电等等，都对配电室智能化提出了更高的要求，配电室的智能化不仅是现实的需要，也将成为未来发展的方向。
配电室集群对智能化功能的要求主要体现在网络保护、网络备自投、故障定位及分析三个方面。供电系统内部故障时，如开闭所到配电室的电缆故障，智能系统需自动根据预案实现故障隔离、负荷转供，快速恢复供电。高压熔断器保护的配变引发进线断路器越级跳闸时，智能系统应能自动快速分断该回路的出线开关，隔离故障配变，之后自动合上越级跳闸的进线断路器，快速恢复该段母线所连接的其它配变供电。
发明内容
本发明的目的就是根据配电室集群对智能化的需求研制一种三层结构的智能配电室系统。
本发明的技术方案是：本系统采用分层分布式结构，分为站控层、间隔层及过程层，三层之间通过光纤以太网交换机连接，构成光纤以太网通信网络，针对10kV 电压等级的开闭所/配电室的实际，系统信息及一次设备信息依标准要求数字化，配电室二次功能集成化，智能开关柜包括智能化断路器、智能化接触器、智能化熔断器等开关设备，其二次设备采用电子式互感器和电子式采集设备，构建一次监测、二次不同专业要求的信息共享软硬件平台。
本发明的有益效果是：将集成保护技术和智能开关柜结合，构成符合IEC61850 标准体系的三层结构的智能配电室系统，以IEC61850-9-2 传输采样值、以GOOSE 传输控制和闭锁命令，实现配电室集群的网络化、一体化、数字化和智能化，降低二次系统的施工、维护、扩容等的成本，技术先进实用，系统经济高效，使用安全可靠。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的供电网络接线图。
具体实施方式
 结合本发明实施例的附图详细说明本发明的细节与工作过程，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的其它实施例，都属于本发明保护的范围。本系统采用分层分布式结构，分为站控层、间隔层及过程层，三层之间通过光纤以太网交换机连接，构成光纤以太网通信网络，针对10kV 电压等级的开闭所/配电室的实际，系统信息及一次设备信息依标准要求数字化，配电室二次功能集成化。过程层的10 /0. 4kV 开关柜均实现数字化、智能化，全站光纤通信，采用IEC61850 - 9 - 2规约传输采样值，可实现零丢帧，支持10kV 智能开关柜的 ECT /EVT电子式互感器、小功率互感器的接入，支持0. 4kV 智能开关柜的常规互感器接入，具有完备的开关柜保护功能、站域保护功能、跨站群域网络保护功能。一般配电室采用单网通信，重要的开闭所/配电室可选双网冗余，可实现全站“直采直跳”。智能开关柜包括智能化断路器、智能化接触器、智能化熔断器等开关设备，这些智能设备通过光网与保护控制主机进行基于IEC61850-9-2、GOOSE 通信的数据交换，实现集成保护和监控功能，其二次设备采用电子式互感器和电子式采集设备，采样值通过光纤送给测控IED，只需要简单跳线可以实现多路信息采集共享一个测控IED。系统构建一次监测、二次不同专业要求的信息共享软硬件平台，具备SCADA、五防联锁、电量采集、状态检测、电能质量监测、保护信息管理等功能，同时和一体化电源、消防系统、安防系统、视频设备等辅助系统实现了协同互动。  
 系统的数据流是这样的：1、采集数据: 智能开关柜经IEC61850-9-2 发送采样值。2、信号和控制: 智能开关柜的开关量输入，经GOOSE 传输状态信号和SOE 报告供保护、控制逻辑处理。系统主机的分合控制命令通过GOOSE 发送到智能开关柜执行。3、同步对时: 系统通过GPS 卫星钟实现同步对时。4、与后台通信: 远动服务器支持主流的针对调度中心、计量中心的通信规约。
 系统除实现配电室的各项智能化的保护、监测、自动控制等功能之外，同时可实现基于配电室集群的如下网络功能: 1、开闭所进/出线、配电室进/出线共4 级串联保护实现网络保护，防止越级跳闸，保障了保护的选择性；2、各回负荷出线的供电级别和实际运行负荷，出现供电电源故障时，在开闭所进线备自投动作周期内，自动快速切除分布于各个配电室的部分一般负荷出线，在保障备供电源不过载的前提下，尽可能多地对负荷出线供电，以提高可靠性；3、各回出线全部实现三相电流故障录波，出线故障时系统自动分析是过负荷跳闸还是故障跳闸，并将故障定位到相，大大缩短故障的查找、检修和恢复供电的时间，大幅度减轻抢修人员的技术要求和工作强度。
本系统将集成保护技术和智能开关柜结合，构成符合IEC61850 标准体系的三层结构的智能配电室系统，以IEC61850-9-2 传输采样值、以GOOSE 传输控制和闭锁命令，实现配电室集群的网络化、一体化、数字化和智能化，降低二次系统的施工、维护、扩容等的成本，技术先进实用，系统经济高效，使用安全可靠。

Claims (1)

1.一种三层结构的智能配电室系统，其特征在于：本系统采用分层分布式结构，分为站控层、间隔层及过程层，三层之间通过光纤以太网交换机连接，构成光纤以太网通信网络，针对10kV 电压等级的开闭所/配电室的实际，系统信息及一次设备信息依标准要求数字化，配电室二次功能集成化，智能开关柜包括智能化断路器、智能化接触器、智能化熔断器等开关设备，其二次设备采用电子式互感器和电子式采集设备，构建一次监测、二次不同专业要求的信息共享软硬件平台。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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