CN106160187A - 中压输配电自动投切控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及中压输配电自动投切控制系统及控制方法，控制系统包括控制机柜及PLC控制器，控制机柜的柜体上设置触摸屏和投切/解除用的选择按钮，PLC控制器设置于控制机柜内，与触摸屏通过通讯线缆连接，且与选择按钮通过第一控制线缆连接；PLC控制器通过第二控制线缆分别与第一路母线、第二路母线、第一进线电源、第二进线电源、第一馈出用断路器、第二馈出用断路器、第一进线断路器、第二进线断路器及母联断路器连接，以根据它们的状态对第一进线电源、第二进线电源、第一出线回路、第二出线回路或/和母联断路器进行合闸或分闸操作。本发明能自动使至少两路进线电源之间互为备用。

Description

中压输配电自动投切控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电力自动化技术领域，具体地说，是涉及一种中压输配电自动投切控制系统及控制方法。

背景技术

目前，在一些重要用电场所，比如数据中心，为了保证用电的可靠性，中压一次系统除使用双路市电供电电源外，普遍使用中压发电机组作为备用电源。

如图1所示的一现有技术的中压一次系统，其为两路进线电源一路母联的控制系统，包括第一路母线1，第二路母线2，第一进线电源3，第二进线电源4以及母联断路器7。第一路母线1上连接有多个第一出线回路L11～L117，每一第一出线回路上设置有一第一馈出用断路器8。第二路母线2上连接有多个第二出线回路L21～L217，每一第二出线回路上设置有一第二馈出用断路器9。第一进线电源3通过一第一进线断路器5与第一路母线1连接。第二进线电源4通过一第二进线断路器6与第二路母线2连接。母联断路器7连接在第一路母线1与第二路母线2之间。

如图2所示的另一现有技术的中压一次系统，其为四路进线一路母联的控制系统，包括第一路母线1，第二路母线2，第一进线电源3，第二进线电源4以及母联断路器7。第一路母线1上连接有多个第一出线回路L11～L117，每一第一出线回路上设置有一第一馈出用断路器8。第二路母线2上连接有多个第二出线回路L21～L217，每一第二出线回路上设置有一第二馈出用断路器9。第一进线电源3通过一第一进线断路器5与第一路母线1连接。第二进线电源4通过一第二进线断路器6与第二路母线2连接。母联断路器7连接在第一路母线1与第二路母线2之间。第一进线电源3包括一6-35KV的第一市电电源31和一第一应急电源32，第二进线电源4包括一6-35KV的第二市电电源41和一第二应急电源42，第一进线断路器5包括第一市电进线断路器51和第一应急进线断路器52，第二进线断路器6包括第二市电进线断路器61和第二应急进线断路器62。

如图3所示的再一现有技术的中压一次系统，其为六路进线一路母联的控制系统，包括第一路母线1，第二路母线2，第一进线电源3，第二进线电源4以及母联断路器7。第一路母线1上连接有多个第一出线回路L11～L117，每一第一出线回路上设置有一第一馈出用断路器8。第二路母线2上连接有多个第二出线回路L21～L217，每一第二出线回路上设置有一第二馈出用断路器9。第一进线电源3通过一第一进线断路器5与第一路母线1连接。第二进线电源4通过一第二进线断路器6与第二路母线2连接。母联断路器7连接在第一路母线1和第二路母线2之间。第一进线电源3包括一6-35KV的第一市电电源31和两个第一应急电源32，第二进线电源4包括一6-35KV的第二市电电源41和两个第二应急电源42，第一进线断路器5包括第一市电进线断路器51和两个第一应急进线断路器52，第二进线断路器6包括第二市电进线断路器61和两个第二应急进线断路器62。

上述的中压一次系统皆采用分段单母线，每段母线引入一路市电电源，一路发电机组电源、两段母线之间设置母联断路器。正常运行时，两段母线分别用两路市电电源供电，母联断路器处于分闸位置，当其中一电源出现失电时，要求投切时会通过人工操作切断故障电源，并对母联断路器进行合闸操作，由一路电源给两段母线进行供电。由于控制通过人工操作，无法对电源故障进行及时处理，正因为如此，必然存在电源故障导致负载长时间无法运行的缺陷，且，在两电源皆有故障时，存在有负载彻底无法运行的缺陷，而且，还存在无法根据母线情况灵活调整负载使用的缺陷。

发明内容

本发明的一目的是针对现有电力输配系统中存在的问题，提供一种中压输配电自动投切控制系统。

为了实现上述目的，本发明提供的中压输配电自动投切控制系统，用于中压一次系统，所述中压一次系统包括第一路母线、第二路母线、第一进线电源、第二进线电源和母联断路器，所述第一路母线上连接有多个第一出线回路，每一第一出线回路上设置有一第一馈出用断路器；所述第二路母线上连接有多个第二出线回路，每一第二出线回路上设置有一第二馈出用断路器；所述第一进线电源通过一第一进线断路器与所述第一路母线连接；所述第二进线电源通过一第二进线断路器与所述第二路母线连接；所述中压输配电自动投切控制系统包括：

控制机柜，其柜体上设置触摸屏和投切/解除用的选择按钮；以及

PLC控制器，设置于所述控制机柜内，与所述触摸屏通过通讯线缆连接，且与所述选择按钮通过第一控制线缆连接；

其中，所述PLC控制器通过第二控制线缆分别与所述第一路母线、所述第二路母线、所述第一进线电源、所述第二进线电源、所述第一馈出用断路器、所述第二馈出用断路器、所述第一进线断路器、所述第二进线断路器及所述母联断路器连接，以根据它们的状态对所述第一进线电源、所述第二进线电源、所述第一出线回路、所述第二出线回路或/和所述母联断路器进行合闸或分闸操作。

上述的中压输配电自动投切控制系统，其中，所述PLC控制器通过第三控制线缆与一电力监控系统连接。

上述的中压输配电自动投切控制系统，其中，所述PLC控制器为两套。

上述的中压输配电自动投切控制系统，其中，所述PLC控制器连接一UPS电源，所述UPS电源设置于所述控制机柜内。

上述的中压输配电自动投切控制系统，其中，所述第一进线电源包括一6-35KV的第一市电电源和至少一第一应急电源，所述第二进线电源包括一6-35KV的第二市电电源和至少一第二应急电源，所述第一进线断路器包括第一市电进线断路器和第一应急进线断路器，所述第二进线断路器包括第二市电进线断路器和第二应急进线断路器，所述第一市电电源、所述第一应急电源、所述第二市电电源、所述第二应急电源、所述第一市电进线断路器、所述第一应急进线断路器、所述第二市电进线断路器、所述第二应急进线断路器通过各自对应的第二控制线缆与所述PLC控制器连接。

本发明进一步提供一种中压输配电自动投切控制方法，采用上述的中压输配电自动投切控制系统对中压一次系统进行控制，包括步骤：

S100，接通中压一次系统，使第一进线电源和第二进线电源投入运行，且使母联断路器处于分闸状态；

S200，分别采集第一进线电源、第二进线电源、第一路母线和第二路母线的电压，同时分别采集第一进线断路器、第二进线断路器、第一馈出用断路器和第二馈出用断路器的状态信号；

S300，依据所采集的电压和状态信号，判断是否需要自动投切，若不需要自动投切，则返回步骤S200或进行报警；若需要自动投切，则进行步骤S400；

S400，进行自动投切。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，在步骤S300中，包括有：

将第一进线电源/第二进线电源的电压与一设定值进行比较步骤；

将第一路母线/第二路母线的电压与另一设定值进行比较步骤；以及

判断第一进线断路器/第二进线断路器的状态信号是否异常步骤。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，在步骤S300中，还包括有：

判断应急电源电源是否发生故障的步骤。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，在步骤S400中，包括有根据应急电源电源故障情况及预先确定的甩负荷方案，切除相应出线回路的步骤。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，在步骤S300中，若第一进线电源/第二进线电源的电压小于所述设定值时，判断为需要自动投切，则进行步骤S401：断开第一进线断路器/第二进线断路器和所有第一出线回路/第二出线回路，然后合上母联断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路/第二出线回路上的第一馈出用断路器/第二馈出用断路器。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源/第二进线电源中的第二市电电源的电压小于所述设定值时，判断为需要自动投切，则进行步骤S402：断开第一进线断路器中的第一市电进线断路器/第二进线断路器中的第二市电进线断路器和所有第一出线回路/第二出线回路，然后合上母联断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路/第二出线回路上的第一馈出用断路器/第二馈出用断路器。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源及第二进线电源中的第一市电电源的电压皆小于所述设定值，判断为需要自动投切，则进行步骤S403：断开第一进线断路器中的第一市电进线断路器、第二进线断路器中的第二市电进线断路器和所有第一出线回路、第二出线回路，同时发送应急电源启动信号，合上第一应急进线断路器和第二应急进线断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路上的第一馈出用断路及第二出线回路上的第二馈出用断路器。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源的电压小于所述设定值，第二进线电源中的第二市电电源的电压在一正常值范围内，第二路母线的电压小于所述另一设定值时或/和第二进线断路器的状态信号为异常，判断为需要自动投切，则进行步骤S404：断开第一进线断路器中的第一市电进线断路器和所有第一出线回路和第二出线回路，然后发送应急电源启动信号，合上第一应急进线断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路上的第一馈出用断路。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，在步骤S300中，若第二进线电源中的第二市电电源的电压小于所述设定值，第一进线电源中的第一市电电源的电压在一正常值范围内，第一路母线的电压小于所述另一设定值或/和第一进线断路器的状态信号为异常时，判断为需要自动投切，则进行步骤S405：断开第二进线断路器中的第二市电进线断路器和所有第一出线回路和第二出线回路，然后发送应急电源启动信号，合上第二应急进线断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第二出线回路上的第二馈出用断路。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源的电压在一正常范围内，若第二进线电源中的第二市电电源的电压在一正常范围内，第一路母线的电压小于所述另一设定值或/和第一进线断路器的状态信号为异常，第二路母线的电压小于所述另一设定值或/和第二进线断路器的状态信号为异常时，判断为需要自动投切，则进行步骤S406：断开所有断路器。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，在所述步骤S 200中，通过两套PLC控制器进行冗余操作。

上述中压输配电自动投切控制方法，其中，还包括有步骤：

S500，将采集的各电压及状态信号上传至电力监控系统。

本发明的有益功效在于，借助本发明的中压输配电自动投切控制系统及方法，在有正常市电电源时使用正常电源，当一种正常电源故障时，自动通过母联断路器使用另一种正常电源供电，当所有正常电源都失电后，还可自动启用对应的应急电源，不仅能对电源故障进行及时应对，且，在两电源皆有故障时，负载也能正常运行，而且，还可以根据母线情况灵活调整负载使用。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为一现有技术的中压一次系统的结构框图；

图2为另一现有技术的中压一次系统的结构框图；

图3为再一现有技术的中压一次系统的结构框图；

图4为本发明的中压输配电自动投切控制系统的结构框图；

图5为本发明的中压输配电自动投切控制方法流程图。

其中，附图标记

1—第一路母线

2—第二路母线

3—第一进线电源

31—第一市电电源

32—第一应急电源

4—第二进线电源

41—第二市电电源

42—第二应急电源

5—第一进线断路器

51—第一市电进线断路器

52—第一应急进线断路器

6—第二进线断路器

61—第二市电进线断路器

62—第二应急进线断路器

7—母联断路器

8—第一馈出用断路器

9—第二馈出用断路器

L11～L117—第一出线回路

L21～L217—第二出线回路

100—控制机柜

101—选择按钮

102——触摸屏

10—PLC控制器

20—UPS电源

200—电力监控系统

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

本发明主要发明点在于针对设置两路进线电源，且设置母联断路器使两路进线电源之间互为备用，每一路进线电源又可分为正常市电电源和应急电源(如发电机电源、UPS电源、太阳能发电电源、水能发电电源等)的中压一次系统设置自动投切控制系统，通过自动投切控制系统的PLC控制器实现中压一次系统的自动投切控制，以当有正常市电电源时使用正常市电电源，当一路正常市电电源故障时，通过母联断路器使用其他路的正常市电电源供电，当所有正常市电电源都失电后，启用对应的应急电源供电。

如图4所示，本发明的中压输配电自动投切控制系统包括控制机柜100以及PLC控制器10，控制机柜100的柜体上设置触摸屏102和投切/解除用的选择按钮101，PLC控制器10设置于控制机柜100内，与触摸屏102通过通讯线缆连接，且与选择按钮101通过控制线缆连接(为了以示区别，此处的控制线缆也叫着第一控制线缆)。为了实现对中压一次系统进行自动投切控制，PLC控制器10通过控制线缆(为了以示区别，此处的控制线缆也叫着第二控制线缆)分别与中压一次系统的第一路母线1、第二路母线2、第一进线电源3、第二进线电源4、第一馈出用断路器8、第二馈出用断路器9、第一进线断路器5、第二进线断路器6及母联断路器7连接，以根据它们的状态对第一进线电源3、第二进线电源4、第一出线回路、第二出线回路或/和母联断路器7进行合闸或分闸操作。

以下结合具体实施例对本发明的控制方法进行详细介绍。

第一实施例

本实施例主要是针对图1的两路进线电源一路母联的中压一次系统的控制。本实施例中，第一进线电源和第二进线电源皆为6-35KV的市电电源(即为中压电源)，较佳地，第一进线电源和第二进线电源皆为10KV的市电电源。

结合参阅图5，本实施例的控制系统进行中压输配电自动投切控制时，包括步骤：

S100，接通中压输配电自动投切控制系统，使第一进线电源和第二进线电源投入运行，且使母联断路器处于分闸状态；

S200，分别采集第一进线电源、第二进线电源、第一路母线和第二路母线的电压，同时分别采集第一进线断路器、第二进线断路器、第一馈出用断路器和第二馈出用断路器的状态信号(此处的状态信号包括有电流小于一设定值及处于故障状态)；

S300，依据所采集的电压和状态信号，判断是否需要自动投切，若不需要自动投切，则返回步骤S200或进行报警；若需要自动投切，则进行步骤S400；

S400，进行自动投切。

具体来说，分为以下几种情况：

(1)正常情况下：可以对系统中进线、母联及馈线进行合闸或分闸的远程操作。

(2)一路进线电源失电时，自动断开失电的进线断路器，再同时断开失电母线段的所有馈出断路器，合闸母联断路器，再依次按程序合闸前期断开的所有馈出断路器。具体来说，在步骤S300中，若第一进线电源3的电压小于一设定值(例如为零时)，当然也可根据第一进线断路器5的状态信号进行判断，若第一进线断路器5的电流小于一设定值(例如为零)或第一进线断路器5处于故障状态时(后续有关判据跟此类似)，判断为需要自动投切，则进行步骤S401：断开第一进线断路器5和所有第一出线回路L11～L117，然后合上母联断路器7，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路L11～L117上的第一馈出用断路器8。在步骤S300中，若第二进线电源4的电压小于一设定值(例如为零时)，当然也可以根据第二进线断路器6的状态信号进行判断，若第二进线断路器6的电流小于一设定值(例如为零)或第二进线断路器6处于故障状态时(后续有关判据跟此类似)，判断为需要自动投切，则进行的步骤S401为：断开第二进线断路器6和所有第二出线回路L21～L217，然后合上母联断路器7，再按照一设定顺序依次合上断开的第二出线回路L21～L217上的第二馈出用断路器9。

(3)一段母线故障时，程序会进行闭锁，不进行任何操作，同时发送报警信息到监控中心。

(4)为了防止控制系统发出操作指令后，断路器不进行合分闸操作，控制系统会自动再次发送操作指令，如果断路器仍旧没有执行操作，控制系统会自动发送报警信息到监控中心，同时还会做如下操作：如果断路器为进线或母联，系统会进行程序闭锁。如果断路器为馈出，那么系统会跳过此断路器，继续进行其他操作。

第二实施例

本实施例主要是针对图2的四路进线电源一路母联的中压一次系统的控制。本实施例中，第一市电电源31和第二市电电源41皆为10KV的市电电源。第一应急电源32及第二应急电源42为发电机电源、UPS电源、太阳能发电电源或水能发电电源，第一路母线1、第二路母线2、第一市电电源31、第一应急电源32、第二市电电源41、第二应急电源42、第一馈出用断路器8、第二馈出用断路器9、第一市电进线断路器51、第一应急进线断路器52、第二市电进线断路器61、第二应急进线断路器62及母联断路器7与PLC控制器10分别通过各自对应的第二控制线缆连接。

结合参阅图5，本实施例的控制系统进行中压输配电自动投切控制时，包括步骤：

S100，接通中压输配电自动投切控制系统，使第一进线电源和第二进线电源投入运行，且使母联断路器处于分闸状态；

S200，分别采集第一进线电源、第二进线电源、第一路母线和第二路母线的电压，同时分别采集第一进线断路器、第二进线断路器、第一馈出用断路器和第二馈出用断路器的状态信号；

S300，依据所采集的电压和状态信号，判断是否需要自动投切，若不需要自动投切，则返回步骤S200或进行报警；若需要自动投切，则进行步骤S400；

S400，进行自动投切。

具体来说，分为以下几种情况：

(1)正常情况下(第一市电电源31和第二市电电源41带电，第一市电进线断路器51、第二市电进线断路器61合闸位，第一应急进线断路器52、第二应急进线断路器62及母联断路器7分闸位)：可以对系统中进线、母联及馈线进行合闸或分闸的远程操作。

(2)一路市电进线电源(第一市电电源31)失电情况：自动断开失电的进线断路器(第一市电进线断路器51)，再同时断开失电母线段(第一路母线1)的所有馈出断路器(第一馈出用断路器8)，合闸母联断路器7，再依次按程序合闸前期断开的所有馈出断路器。具体来说，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源/第二进线电源中的第一市电电源的电压小于一设定值时(如为零)，判断为需要自动投切，则进行步骤S402：断开第一进线断路器中的第一市电进线断路器/第二进线断路器中的第二市电进线断路器和所有第一出线回路/第二出线回路，然后合上母联断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路/第二出线回路上的第一馈出用断路器/第二馈出用断路器。

(3)两路市电失电情况下：自动断开失电的进线断路器(第一市电进线断路器51、第二市电进线断路器61)，再同时断开所有馈出断路器8、9及母联断路器7，同时发送发电机起机信号，当接收到发电机并机完成信号后，合闸第一应急进线断路器52、第二应急进线断路器62，再依次按程序要求合闸馈出回路。具体来说，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源及第二进线电源中的第一市电电源的电压皆小于一设定值时(如为零)，判断为需要自动投切，则进行步骤S403：断开第一进线断路器中的第一市电进线断路器、第二进线断路器中的第二市电进线断路器和所有第一出线回路、第二出线回路，然后合上母联断路器，同时发送应急电源启动信号，合上第一应急进线断路器和第二应急进线断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路上的第一馈出用断路及第二出线回路上的第二馈出用断路器。

(4)正常运行时，母线故障情况下：自动断开故障母线上所有的馈出回路及进线开关。具体来说，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源的电压在一正常范围内，若第二进线电源中的第二市电电源的电压在一正常范围内，第一路母线的电压小于一设定值(如为零)，第二路母线的电压小于一设定值时(如为零时)，判断为需要自动投切，则进行步骤S406：断开所有断路器。

(5)一路市电失电(如第一市电电源31)，另一路母线(如第二路母线2)故障情况下：

先失电后故障：先失电后会按⑵情况处理，在这种情况下如果另一路母线故障，会先断开故障进线的第二市电进线断路器61、母联断路器7和所有馈出回路，发送发电机起机信号，并机完成后合闸第一应急进线断路器52，再按程序依次合闸第一路母线1上的出线回路。

先故障后失电：先故障后会按⑷情况处理，在这种情况下如果另一段进线失电，系统会先断开失电进线断路器及所有馈出回路，同时发送发电机起机信号，并机完成后合闸第一应急进线断路器52，再按程序依次合闸第一路母线1上的出线回路。

具体步骤为：在步骤S300中，若第二进线电源中的第二市电电源的电压小于一设定值，第一进线电源中的第一市电电源的电压在一正常值范围内，第一路母线的电压小于一设定值或/和第一进线断路器的状态信号为异常时，判断为需要自动投切，则进行步骤S405：断开第二进线断路器中的第二市电进线断路器和所有第一出线回路和第二出线回路，然后发送应急电源启动信号，合上第二应急进线断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第二出线回路上的第二馈出用断路。

(6)应急电源(如柴油发电机)运行情况下，柴油发电机发生故障情况下：

一般带柴油发电机的控制系统会有多组发电机，每一组都会给PLC控制器一个运行信号，当柴油发电机发生故障时，PLC控制器会接收到故障机器的数量，并会根据故障数量按程序分级逐次断开馈出回路的数量，以保证重要负荷的用电需求。

具体来说，在两路市电失电后，还包括步骤:

S310，应急电源信号采集及根据应急电源信号判断第一应急电源或/和第二应急电源是否有故障，若第一应急电源或/和第二应急电源有故障，则发送应急电源故障信号，然后进行步骤S410：根据应急电源发生故障的情况及预先确定的甩负荷方案，切除相应出线回路。

在一路市电失电，另一路母线故障后还包括步骤:

S320，应急电源信号采集及根据应急电源信号判断第一应急电源是否有故障，若第一应急电源有故障，则发送应急电源故障信号，然后然后进行步骤S420：根据第一应急电源发生故障的情况及预先确定的甩负荷方案，切除相应出线回路；

或S330，应急电源信号采集及根据应急电源信号判断第二应急电源是否有故障，若第二应急电源有故障，则发送应急电源故障信号，然后然后进行步骤S430：根据第二应急电源发生故障的情况及预先确定的甩负荷方案，切除相应出线回路。

(7)市电恢复供电情况下：

一路市电失电回复后：先断开失电母线上所有的馈出回路和母联，合闸失电进线断路器，再按程序依次合闸馈出回路。

应急电源供电情况下有一路市电恢复：先发送发电机停机指令，同时断开第一应急进线断路器52、第二应急进线断路器62及母线断路器7。合闸恢复市电的进线断路器(第一市电进线断路器51、第二市电进线断路器61)，检测没有恢复供电进线断路器在分位，合闸母联断路器。

(8)为了防止系统发出操作指令后，断路器不进行合分闸操作，控制器会自动再次发送操作指令，如果断路器仍旧没有执行操作，系统会自动发送报警信息到监控中心，同时还会做如下操作：如果断路器为进线或母联，系统会进行程序闭锁。如果断路器为馈出，那么系统会跳过此断路器，继续进行其他操作。

第三实施例

本实施例主要是针对图3的六路进线电源一路母联的中压一次系统的控制。本实施例中，第一市电电源31和第二市电电源41皆为10KV的市电电源。两个第一应急电源32为发电机电源、UPS电源、太阳能发电电源或水能发电电源，且两个第一应急电源可以相同也可以不同；两个第二应急电源32为发电机电源、UPS电源、太阳能发电电源或水能发电电源，且两个第二应急电源可以相同也可以不同。第一路母线1、第二路母线2、第一市电电源31、两个第一应急电源32、第二市电电源41、两个第二应急电源42、第一馈出用断路器8、第二馈出用断路器9、第一市电进线断路器51、第一应急进线断路器52、第二市电进线断路器61、第二应急进线断路器62及母联断路器7分别通过各自对应的第二控制线与PLC控制器10分别连接。

有关六路进线一路母联的详细控制方式可参阅四路进线一路母联的控制，不同的是，在自动投切时存在有优先级，具体来说，在步骤S403中，合上第一应急进线断路器和第二应急进线断路器时，包括有步骤：按照优先级合上多个第一应急进线断路器的至少其中之一和按照优先级合上多个第二应急进线断路器的至少其中之一。步骤S404中，合上第一应急进线断路器时，包括有步骤：按照优先级合上多个第一应急进线断路器的至少其中之一。步骤S405中，合上第二应急进线断路器时，包括有步骤：按照优先级合上多个第二应急进线断路器的至少其中之一。

以上仅仅是给出了优选的几个实施例，对于八路进线(第一应急电源为三路，第二应急电源为三路)一路母联的控制系统，十路进线(第一应急电源为四路，第二应急电源为四路)一路母联的控制系统，等等皆与上述类似，在此就不再一一举例说明。

并且，本发明为保证可靠性，采用两套PLC控制器进行冗余操作，也就是说，其中一套PLC控制器作为主处理器，另外一套PLC控制器作为从处理器，正常情况下，由主处理器执行程序，控制I/O设备，从处理器不断监测主处理器状态。如果主处理器出现故障，从处理器立即接管对I/O的控制，继续执行程序，从而实现对系统的冗余控制。

再结合参阅图4，本发明中的PLC控制器10通过控制线缆(为了以示区别，此处的控制线缆也叫着第三控制线缆)与一电力监控系统200连接。PLC控制器10连接一UPS电源20，UPS电源20设置于控制机柜100内以对PLC控制器10供电，本发明的中压输配电自动投切控制系统在进行控制时，还包括有步骤：PLC控制器10将采集的各电压及状态信号上传至电力监控系统。也就是说，PLC控制器10中的信息可以上传至电力监控系统，PLC控制器10也可以通过网络接收电力监控系统的命令。

本发明中，PLC控制器选用西门子PLC412-5H。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (17)

1.一种中压输配电自动投切控制系统，用于中压一次系统，所述中压一次系统包括第一路母线、第二路母线、第一进线电源、第二进线电源和母联断路器，所述第一路母线上连接有多个第一出线回路，每一第一出线回路上设置有一第一馈出用断路器；所述第二路母线上连接有多个第二出线回路，每一第二出线回路上设置有一第二馈出用断路器；所述第一进线电源通过一第一进线断路器与所述第一路母线连接；所述第二进线电源通过一第二进线断路器与所述第二路母线连接；其特征在于，所述中压输配电自动投切控制系统包括：

控制机柜，其柜体上设置触摸屏和投切/解除用的选择按钮；以及

PLC控制器，设置于所述控制机柜内，与所述触摸屏通过通讯线缆连接，且与所述选择按钮通过第一控制线缆连接；

其中，所述PLC控制器通过第二控制线缆分别与所述第一路母线、所述第二路母线、所述第一进线电源、所述第二进线电源、所述第一馈出用断路器、所述第二馈出用断路器、所述第一进线断路器、所述第二进线断路器及所述母联断路器连接，以根据它们的状态对所述第一进线电源、所述第二进线电源、所述第一出线回路、所述第二出线回路或/和所述母联断路器进行合闸或分闸操作。

2.根据权利要求1所述的中压输配电自动投切控制系统，其特征在于，所述PLC控制器通过第三控制线缆与一电力监控系统连接。

3.根据权利要求1或2所述的中压输配电自动投切控制系统，其特征在于，所述PLC控制器为两套。

4.根据权利要求1或2所述的中压输配电自动投切控制系统，其特征在于，所述PLC控制器连接一UPS电源，所述UPS电源设置于所述控制机柜内。

5.根据权利要求1或2所述的中压输配电自动投切控制系统，其特征在于，所述第一进线电源包括一6-35KV的第一市电电源和至少一第一应急电源，所述第二进线电源包括一6-35KV的第二市电电源和至少一第二应急电源，所述第一进线断路器包括第一市电进线断路器和第一应急进线断路器，所述第二进线断路器包括第二市电进线断路器和第二应急进线断路器，所述第一市电电源、所述第一应急电源、所述第二市电电源、所述第二应急电源、所述第一市电进线断路器、所述第一应急进线断路器、所述第二市电进线断路器、所述第二应急进线断路器通过各自对应的第二控制线缆与所述PLC控制器连接。

6.一种中压输配电自动投切控制方法，采用权利要求1-5中任意一项所述的中压输配电自动投切控制系统对中压一次系统进行控制，其特征在于，包括步骤：

S100，接通中压一次系统，使第一进线电源和第二进线电源投入运行，且使母联断路器处于分闸状态；

S200，分别采集第一进线电源、第二进线电源、第一路母线和第二路母线的电压，同时分别采集第一进线断路器、第二进线断路器、第一馈出用断路器和第二馈出用断路器的状态信号；

S300，依据所采集的电压和状态信号，判断是否需要自动投切，若不需要自动投切，则返回步骤S200或进行报警；若需要自动投切，则进行步骤S400；

S400，进行自动投切。

7.根据权利要求5所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，在步骤S300中，包括有：

将第一进线电源/第二进线电源的电压与一设定值进行比较步骤；

将第一路母线/第二路母线的电压与另一设定值进行比较步骤；以及

判断第一进线断路器/第二进线断路器的状态信号是否异常步骤。

8.根据权利要求7所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，在步骤S300中，还包括有：

判断应急电源电源是否发生故障的步骤。

9.根据权利要求8所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，在步骤S400中，包括有根据应急电源电源故障情况及预先确定的甩负荷方案，切除相应出线回路的步骤。

10.根据权利要求7所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，在步骤S300中，若第一进线电源/第二进线电源的电压小于所述设定值时，判断为需要自动投切，则进行步骤S401：断开第一进线断路器/第二进线断路器和所有第一出线回路/第二出线回路，然后合上母联断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路/第二出线回路上的第一馈出用断路器/第二馈出用断路器。

11.根据权利要求7所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源/第二进线电源中的第二市电电源的电压小于所述设定值时，判断为需要自动投切，则进行步骤S402：断开第一进线断路器中的第一市电进线断路器/第二进线断路器中的第二市电进线断路器和所有第一出线回路/第二出线回路，然后合上母联断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路/第二出线回路上的第一馈出用断路器/第二馈出用断路器。

12.根据权利要求7所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源及第二进线电源中的第一市电电源的电压皆小于所述设定值，判断为需要自动投切，则进行步骤S403：断开第一进线断路器中的第一市电进线断路器、第二进线断路器中的第二市电进线断路器和所有第一出线回路、第二出线回路，同时发送应急电源启动信号，合上第一应急进线断路器和第二应急进线断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路上的第一馈出用断路及第二出线回路上的第二馈出用断路器。

13.根据权利要求7所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源的电压小于所述设定值，第二进线电源中的第二市电电源的电压在一正常值范围内，第二路母线的电压小于所述另一设定值时或/和第二进线断路器的状态信号为异常，判断为需要自动投切，则进行步骤S404：断开第一进线断路器中的第一市电进线断路器和所有第一出线回路和第二出线回路，然后发送应急电源启动信号，合上第一应急进线断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第一出线回路上的第一馈出用断路。

14.根据权利要求7所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，在步骤S300中，若第二进线电源中的第二市电电源的电压小于所述设定值，第一进线电源中的第一市电电源的电压在一正常值范围内，第一路母线的电压小于所述另一设定值或/和第一进线断路器的状态信号为异常时，判断为需要自动投切，则进行步骤S405：断开第二进线断路器中的第二市电进线断路器和所有第一出线回路和第二出线回路，然后发送应急电源启动信号，合上第二应急进线断路器，再按照一设定顺序依次合上断开的第二出线回路上的第二馈出用断路。

15.根据权利要求7所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，在步骤S300中，若第一进线电源中的第一市电电源的电压在一正常范围内，若第二进线电源中的第二市电电源的电压在一正常范围内，第一路母线的电压小于所述另一设定值或/和第一进线断路器的状态信号为异常，第二路母线的电压小于所述另一设定值或/和第二进线断路器的状态信号为异常时，判断为需要自动投切，则进行步骤S406：断开所有断路器。

16.根据权利要求5所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，在所述步骤S 200中，通过两套PLC控制器进行冗余操作。

17.根据权利要求5所述的中压输配电自动投切控制方法，其特征在于，还包括有步骤：

S500，将采集的各电压及状态信号上传至电力监控系统。