CN111819749B - 低压系统中的多个断路器的保护协助装置 - Google Patents

低压系统中的多个断路器的保护协助装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低压系统中的多个断路器的协助保护装置，能够在从上位向下位侧或从下位向上位侧的双向上实现保护协助，并且能够最少化用于多个上下位断路器之间的保护协助的布线数量，本发明的保护协助装置包括：至少一个上位低压断路器，连接于最上位电力电路和上位电力电路之间的第一分支电路，且所述上位低压断路器具有通信部；至少一个中位低压断路器，连接于上位电力电路和下位电力电路之间的第二分支电路，且所述中位低压断路器具有通信部；至少一个下位低压断路器，连接于下位电力电路和最下位电力电路之间的第三分支电路，且所述下位低压断路器具有通信部；以及通信线路，通信连接上位低压断路器、中位低压断路器以及所述下位低压断路器，上位低压断路器、中位低压断路器以及下位低压断路器包括：控制部，在所连接的分支电路上发生异常电流而进行自动断开电路的跳闸动作时，通过所述通信线路向预先决定的上述断路器中的至少一方发送用于报告跳闸动作状态的通信数据包。

Description

低压系统中的多个断路器的保护协助装置
技术领域
本发明涉及低压系统中的多个上下位断路器之间的有效的保护协助装置。
背景技术
参照图1进行说明，图1是表示现有技术的低压系统中的多个断路器的保护协助装置的构成的框图。
在图1中，低压系统包括上位电力线路PL2和下位电力线路PL1。
在此，上位电力线路PL2是输电侧、即靠近电源侧的电力线路，下位电力线路PL1是受电侧、即靠近负载侧或最终电力用户的电力线路。
在图1中，附图标记DL1是连接于最上位电力线路(未图示)和上位电力线路PL2之间并将来自所述最上位电力线路的电力提供给上位电力线路PL2的第一分支线路。
在图1中，附图标记DL2是连接于上位电力线路PL2和下位电力线路PL1之间并将来自上位电力线路PL2的电力提供给下位电力线路PL1的第二分支线路，附图标记DL3和附图标记DL4是分别连接于下位电力线路PL1和多个负载(可接受电力)(未图示)之间并将来自下位电力线路PL1的电力提供给多个负载(可接受电力)的第三分支线路。
上位断路器30以能够开闭第一分支线路DL1的方式串联连接于所述第一分支线路DL1。
中位断路器20以能够开闭第二分支线路DL2的方式串联连接于所述第二分支线路DL2。
两台下位断路器10-1、10-2分别以能够开闭第三分支线路DL3、DL4的方式串联连接于所述第三分支线路DL3、DL4。
在图1中，附图标记SL1是用于上位断路器30和中位断路器20之间的信号通信的第一通信线路。
附图标记SL2是用于中位断路器20和下位断路器10-1、10-2之间的信号通信的第二通信线路。
附图标记SL1a是为了进行信号通信而将上位断路器30或中位断路器20连接到第一通信线路SL1的第一连接信号线路，附图标记SL2a是为了进行信号通信而将中位断路器20或者下位断路器10-1、10-2连接到第二通信线路SL2的第二连接信号线路。
附图标记CCL是连接输入端子和公共(COMMON)端子以表示没有输入的公共连接线路。
在各个上位断路器30、中位断路器20和下位断路器10-1、10-2中，附图标记Z1是公共(COMMON)端子，附图标记Z2是作为用于定位故障区间的区域选择性联锁信号的输出端子的区域选择性联锁(Zone Selective Interlock)信号输出端子，附图标记Z3是公共端子，附图标记Z4是区域选择性联锁信号输入端子，附图标记Z5是接地故障(ground fault)专用输入端子。
对如上所述的现有技术的低压系统中的多个断路器的保护协助装置的动作进行说明。
在图1中，若在点A(作为第二分支线路DL2上的一点的A点)发生故障诸如过电流(Over Current)、短路电流(Electric Shortage)或接地故障(ground fault)，则连接在第二分支线路DL2上的中位断路器20通过检测所述故障来进行自动电路断开(跳闸)动作，由此断开从上位电力线路PL2向下位电力线路PL1的供电。
因此，从下位电力线路PL1被供电的下位断路器10-1、10-2和通过所述下位断路器10-1、10-2被供电的未图示的负载侧成为断电状态。
同时，中位断路器20通过公共端子Z1和区域选择性联锁信号输出端子Z2，输出用于定位故障区间的区域选择性联锁信号。
那么，上位断路器30可以通过公共端子Z3、区域选择性联锁信号输入端子Z4以及接地故障专用输入端子Z5来接收区域选择性联锁信号，并判断为中位断路器20处于进行了跳闸动作的状态。
另一方面，在中位断路器20的跳闸动作失败的情况下，可以通过由接收到区域选择性联锁信号的上位断路器30进行跳闸动作，来断开从未图示的最上位电力线路向上位电力线路PL2的供电。
另外，中位断路器20的跳闸设定时间(短时或者长时，0.2秒)可以设定为小于上位断路器30的跳闸设定时间(0.3秒)，以使中位断路器20率先尝试跳闸动作之后上位断路器30可以进行跳闸动作。
此时，从上位电力线路PL2被供电的中位断路器20、下位断路器10-1、10-2以及通过所述下位断路器10-1、10-2被供电的未图示的负载侧成为断电状态。
在图1中，若在点B(作为第一分支线路DL1上的一点的B点)发生故障诸如过电流、短路电流或接地故障，则连接于第一分支线路DL1上的上位断路器30检测所述故障并执行自动电路断开(跳闸)动作，由此断开从未图示的最上位电力线路向上位电力线路PL2的供电。
但是，在上述现有技术的低压系统中的多个断路器的保护协助装置，由于在上位的断路器进行了跳闸动作的情况下，上位的断路器不会向下位的断路器发送区域选择性联锁信号)，因此存在下位的断路器和其下位的负载侧在没有任何信息的情形下断电的问题，即只在从下位向上位的单向上实现保护协助的问题。
另外，在上述现有技术的低压系统中的多个断路器的保护协助装置，为了上下位断路器之间的保护协助，每个断路器需要布置五个信号端子和五条信号线，因此存在布线数量多导致占用的布线空间、布线费用过多，并且布线作业需要的时间长的问题。
发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明为了解决上述现有技术的问题而提出，提供一种低压系统中的多个断路器的保护协助装置，其能够从上位向下位侧或从下位向上位侧的双向上实现保护协助，并且能够最少化用于多个上下位断路器之间的保护协助的布线数量。
解决课题的技术方案
所述本发明的目的可通过提供一种本发明的保护协助装置来实现，本发明的低压系统中的多个断路器的保护协助装置包括：至少一个上位低压断路器，连接于最上位电力电路和上位电力电路之间的第一分支电路，且所述上位低压断路器具有通信部；至少一个中位低压断路器，连接于所述上位电力电路和下位电力电路之间的第二分支电路，且所述中位低压断路器具有通信部；至少一个下位低压断路器，连接于所述下位电力电路和所述最下位电力电路之间的第三分支电路，且所述下位低压断路器具有通信部；以及通信线路，通信连接所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器，所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器包括：控制部，在跳闸动作时，通过所述通信线路向预先决定的所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器中的至少一方发送用于报告跳闸动作状态的通信数据包。
根据本发明优选的一方面，所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器通过以太网通信线路彼此连接为闭环形态。
根据本发明优选的另一方面，所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器通过高速双环通信网络而连接。
根据本发明优选的另一方面，所述控制部包括存储RSTP(Rapid Spanning TreeProtocol：快速生成树协议)算法的程序存储部。
根据本发明优选的另一方面，本发明的保护协助装置还包括；低压断路器，以用于单向通信的开环(open loop)形态附加连接于所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器中的至少一方，并且所述低压断路器通信连接于外部的其他通信网络或上位监视装置。
根据本发明优选的另一方面，所述通信数据包包含目的地断路器的识别信息、关于目的地断路器的跳闸指令信息或源(source)断路器的状态信息、以及源断路器的识别信息。
根据本发明优选的另一方面，所述跳闸指令信息由短延时跳闸信息、接地故障延时跳闸信息以及长延时跳闸信息中的任一种构成。
根据本发明优选的另一方面，所述源断路器的状态信息包含所述源断路器的动作状态信息和自我诊断信息。
发明效果
在本发明的保护协助装置中，由于上位低压断路器、中位低压断路器以及下位低压断路器包括在跳闸动作时通过通信线路向上位低压断路器、中位低压断路器以及下位低压断路器中的至少一方发送用于报告跳闸动作状态的通信数据包的控制部，因此能够在从上位向下位侧或从下位向上位侧的双向上实现保护协助，并且由于用于多个上下位断路器之间的保护协助的布线一条或两条通信线路构成，从而具有能够使布线数量最少的效果。
在本发明的保护协助装置中，由于上位低压断路器、中位低压断路器以及下位低压断路器通过以太网通信线路而彼此连接为闭环形态，因此具有能够进行从上位低压断路器向下位低压断路器侧或从下位低压断路器向上位低压断路器侧的双向通信的优点。
在本发明的保护协助装置中，由于上位低压断路器、中位低压断路器以及下位低压断路器通过高速双环通信网络而连接，因此可以获得能够从上位低压断路器向下位低压断路器侧或从下位低压断路器向上位低压断路器侧双向通信且能够高速通信的效果。
在本发明的保护协助装置中，由于所述控制部包括存储RSTP算法的程序存储部，因此可以获得能够根据RSTP协议来进行生成、发送、存储、接收通信数据包的处理的效果。
本发明的保护协助装置，由于包括以用于单向通信的开环形态连接于上位低压断路器、中位低压断路器以及下位低压断路器中的至少一方的附加低压断路器，因此可以获得能够将所述附加连接的低压断路器连接于网络开关(network switch)或集线器(hub)并将所述闭环网络的信息转发给其他通信网络或上位监视装置的效果。
在本发明的保护协助装置中，由于通信数据包包含目的地断路器的识别信息、关于目的地断路器的跳闸指令信息或源(source)断路器的状态信息、以及源断路器的识别信息，因此可以获得当源断路器的识别信息表示自己时能够丢弃接收到的通信数据包、或当目的地断路器的识别信息未表示自己时能够将接收到的通信数据包转发给临近的断路器的效果。
在本发明的保护协助装置中，由于所述跳闸指令信息由短延时跳闸信息、接地故障延时跳闸信息以及长延时跳闸信息中的任一种构成，因此具有能够向对方断路器请求短延时跳闸、接地故障延时跳闸、长延时跳闸中根据选择性保护协助的跳闸动作的效果。
在本发明的保护协助装置中，由于所述源断路器的状态信息包含所述源断路器的动作状态信息和自我诊断信息，因此具有目的地断路器能够知道源断路器的动作状态和自我诊断结果的效果。
附图说明
图1是示出现有技术的低压系统中的多个断路器的保护协助装置的构成的框图。
图2是示出本发明优选实施例的低压系统中的多个断路器的保护协助装置的构成的框图。
图3是本发明的通信数据包的构成图。
具体实施方式
通过以下的对参照附图的本发明优选实施例的说明，能够更加清楚地理解上述本发明的目的和实现该目的本发明的构成以及本发明的作用效果。
图2是示出本发明优选实施例的低压系统中的多个断路器的保护协助装置的构成的框图，图3是本发明的通信数据包的构成图。
如图2所示，本发明优选实施例的保护协助装置包括至少一个上位低压断路器30、至少一个中位低压断路器20、至少一个下位低压断路器10-1、10-2、以及通信线路DR。
根据本发明优选实施例，上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2包括控制部30a、20a、10-1a、10-2a。
在图2中，附图标记PL2是指上位电力电路，附图标记PL1是指下位电力电路。
在此，上位电力电路PL2是输电侧、即靠近电源侧的电力线路，下位电力电路PL1是受电侧、即靠近负载侧或最终电力用户的电力线路。
在图2中，附图标记UM PL(Uppermost Poser Line：最上方电源线)是指最上位电力电路，并且是指输电侧、即最靠近电源侧的电力线路，附图标记LM PL(Lowermost PowerLine：最下方电源线)是指最下位电力电路，并且是指受电侧、即最靠近负载侧或最终电力用户的电力线路。
上位低压断路器30连接于最上位电力电路(UM PL)和上位电力电路PL2之间的第一分支电路DL1。
上位低压断路器30可以根据开闭位置(又称ON(接通)位置、OFF(断开)或跳闸位置)来接通(使第一分支电路处于闭合状态)或断开(使第一分支电路处于开放状态)所述第一分支电路DL1。
上位低压断路器30具有通信部P1、P2。
另外，上位低压断路器30包括控制部30a。
控制部30a构成为包括微处理器或微型计算机，可以包括中央处理装置那样的控制及处理单元、以及存储器那样的程序或数据存储单元。
当上位低压断路器30因在与其连接的第一分支电路DL1中产生过电流或短路电流等异常电流而进行自动断开电路的跳闸动作时，控制部30a通过所述通信线路DR向预先决定的中位低压断路器20和下位低压断路器10-2中的至少一方发送用于报告跳闸动作状态的通信数据包。
根据本发明优选的一方面，控制部30a可以包括存储RSTP(Rapid Spanning TreeProtocol：快速生成树协议)算法(RSTP程序)的程序存储部，从而可以将所述通信数据包生成为基于RSTP协议的通信数据包并发送。
根据本发明优选的另一方面，控制部30a可以包括存储TCP(TransmissionControl Protocol：传输控制协议)算法的程序存储部，从而可以将所述通信数据包生成为基于TCP协议的通信数据包并发送。
基于TCP协议的通信数据包可以具有以下字段等的结构：具有发送对象的低压断路器的身份信息的目的地字段(destination field)、具有关于通信数据包的发送源的识别信息的源字段(source field)、序列号(sequence number)、确认号(acknowledgementnumber)以及用于通信错误校验的校验和(check sum)字段。
根据本发明优选的另一方面，控制部30a可以包括存储UDP(User DatagramProtocol：用户数据报协议)算法的程序存储部，从而可以将所述通信数据包生成为基于UDP协议的通信数据包并发送。
基于UDP协议的通信数据包可以具有以下字段的结构：具有发送对象的低压断路器的身份信息的目的地字段(destination field)、具有关于通信数据包发送源的身份信息的源字段(source field)以及用于通信错误校验的校验和字段。
中位低压断路器20连接于上位电力电路PL2和下位电力电路PL1之间的第二分支电路DL2。
中位低压断路器20可以根据开闭位置来接通或断开第二分支电路DL2。
中位低压断路器20具有通信部P1、P2。
另外，中位低压断路器20包括控制部20a。
控制部20a构成为包括微处理器或微型计算机，可以包括中央处理装置那样的控制及处理单元、以及存储器那样的程序或数据存储单元。
当中位低压断路器20因在与其连接的第二分支电路DL2中产生异常电流而进行自动断开电路的跳闸动作时，控制部20a通过所述通信线路DR向预先决定的上位低压断路器30和下位低压断路器10-1中的至少一方发送用于报告跳闸动作状态的通信数据包。
控制部20a可以包括存储RSTP算法(RSTP程序)的程序存储部，从而可以将所述通信数据包生成为基于RSTP协议的通信数据包。
根据本发明优选的另一方面，控制部20a可以包括存储TCP算法的程序存储部，从而可以将所述通信数据包生成为基于TCP协议的通信数据包并发送。
基于TCP协议的通信数据包的可以具有以下字段等的结构：具有发送对象的低压断路器的身份信息的目的地字段、具有关于通信数据包的发送源的身份信息的源字段、序列号、确认号(acknowledgement number)以及用于通信错误校验的校验和(checksum)字段。
根据本发明优选的另一方面，控制部20a可以包括用于存储UDP算法的程序存储部，从而可以将所述通信数据包生成为基于UDP协议的通信数据包并发送。
基于UDP协议的通信数据包可以具有以下字段的结构：具有发送对象的低压断路器的身份信息的目的地字段、具有关于通信数据包的发送源的身份信息的源字段、以及用于通信错误校验的校验和字段。
下位低压断路器10-1、10-2连接于下位电力电路PL1和最下位电力电路LM PL之间的第三分支电路DL3。
下位低压断路器10-1、10-2可以根据开闭位置来接通或断开第三分支电路DL3。
下位低压断路器10-1、10-2具有通信部P1、P2。
另外，下位低压断路器10-1、10-2包括控制部10-1a、10-2a。
控制部10-1a、10-2a构成为包括微处理器或微型计算机，可以包括中央处理装置那样的控制及处理单元、以及存储器那样的程序或数据存储单元。
当下位低压断路器10-1、10-2因在与其连接的第三分支电路DL3中产生异常电流而进行自动断开电路的跳闸动作时，控制部10-1a、10-2a通过通信线路DR向预先决定的中位低压断路器20和下位低压断路器10-2中的至少一方或上位低压断路器30和下位低压断路器10-1中的至少一方发送用于报告跳闸动作状态的通信数据包。
即，在下位低压断路器10-1、10-2是第一下位低压断路器10-1的情况下，控制部10-1a通过通信线路DR向预先决定的中位低压断路器20和下位低压断路器10-2中的至少一方发送用于报告跳闸动作状态的通信数据包。在下位低压断路器10-1、10-2是第二下位低压断路器10-2的情况下，控制部10-2a通过通信线路DR向预先决定的上位低压断路器30和第一下位低压断路器10-1中的至少一方发送用于报告跳闸动作状态的通信数据包。
控制部10-1a、10-2a可以包括存储RSTP算法(RSTP程序)的程序存储部，从而可以将所述通信数据包生成为基于RSTP协议的通信数据包。
根据本发明优选的另一方面，控制部10-1a、10-2a可以包括用于存储TCP算法的程序存储部，从而可以将所述通信数据包生成为基于TCP协议的通信数据包并发送。
基于TCP协议的通信数据包可以具有以下字段等的结构：具有发送对象的低压断路器的身份信息的目的地字段、具有关于通信数据包的发送源的身份信息的源字段、序列号、确认号以及用于通信错误校验的校验和字段。
根据本发明优选的另一方面，控制部10-1a、10-2a可以包括用于存储UDP算法的程序存储部，从而可以将所述通信数据包生成为基于UDP协议的通信数据包并发送。
基于UDP协议的通信数据包可以具有以下字段的结构：具有发送对象的低压断路器的身份信息的目的地字段、具有关于通信数据包的发送源的身份信息的源字段、以及用于通信错误校验的校验和字段。
通信线路DR通信连接上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2。
根据本发明优选的一方面，上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2通过以太网通信线路(ethernet communication line)彼此连接为闭环(closed loop)形态。
即，通信线路DR可以由以闭环形态彼此连接上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2的以太网通信线路构成。
根据本发明优选的一方面，上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2通过高速双环(Dual Ring)通信网络而连接。
即，通信线路DR可以由彼此连接上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2的高速双环通信网络构成。
由于是上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2通信连接于作为闭环形态的高速双环通信网络的通信线路DR的结构，因此上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2中的任一断路器所发送的所述通信数据包，能够发送到所有连接于通信线路DR的上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2。
如图2所示，本发明的优选实施例的保护协助装置还可以包括以开环(open loop)形态附加连接的低压断路器5，用于与所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器中至少一方进行单向通信。
低压断路器5可以包括如上所述的通信部P1、P2和控制部5a。
对于通过上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2彼此连接而形成的所述闭环网络而言，低压断路器5可以通过连接于网络开关或集线器(hub)6，将所述闭环网络连接于其他通信网络或例如远程监视控制及数据采集装置那样的上位监视装置(SCADA装置)。
另一方面，根据本发明优选的一方面，所述通信数据包如图3所示，可以包含目的地断路器的识别信息DID、对目的地断路器的跳闸指令信息或源(source)断路器的状态信息ITS/ST、以及源断路器的识别信息SID。
根据本发明优选的一方面，跳闸指令信息ITS可以由短延时跳闸信息、接地故障延时跳闸信息以及长延时跳闸信息中的任一种信息构成。
根据本发明优选的一方面，源断路器的状态信息ST包含源断路器的ON(接通)或跳闸/OFF动作状态信息、和自我诊断信息(self diagnosis information)。
另一方面，参照图2对如上所述的本发明的低压系统中的多个断路器的保护协助装置的动作进行说明。
在图2中，若在点A(作为第二分支线路DL2上的一点的A点)发生故障诸如过电流、短路电流或接地故障，则连接于第二分支线路DL2上的中位断路器20检测所述故障并进行自动电路断开(跳闸)动作，由此断开从上位电力线路PL2向下位电力线路PL1的供电。
因此，从下位电力线路PL1被供电的下位断路器10-1、10-2和通过所述下位断路器10-1、10-2被供电的未图示的负载侧成为断电状态。
同时，中位断路器20通过通信部P1、P2发送通信数据包。
在此，所述通信数据包可以包含：要进行保护协助动作的上位低压断路器30的身份信息(或地址信息)；中位断路器20的身份信息(或地址信息)；作为跳闸指令信息(跳闸指令数据)ITS的短延时跳闸信息、接地故障延时跳闸信息以及长延时跳闸信息中的任一种；以及中位断路器20的状态信息(ST)。
那么，上位断路器30可以通过通信部P1、P2接收所述通信数据包并判断为中位断路器20处于进行了跳闸动作的状态，并且可以基于所述跳闸指令信息ITS进行延时跳闸动作。
另外，在本发明的低压系统中的多个断路器的保护协助装置中，由于上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2通过通信线路DR通信连接为闭环形态，因此不仅是上位低压断路器30，下位低压断路器10-1、10-2也能够接收到所述通信数据包，并根据预先存储的程序来判断中位低压断路器20进行了跳闸动作的状态，并且可以存储整个所述通信数据包或选择性地仅存储预先规定的信息数据(例如，中位低压断路器的状态信息)。
另外，也可以以开环形态将低压断路器5附加连接于下位低压断路器10-2，低压断路器5通过集线器或网络开关6向其他网络或上位监视装置发送根据所述通信数据包的信息(状态信息、跳闸指令信息等)，来进行报告。
另一方面，即便在中位断路器20的跳闸动作失败的情况下，也可以通过接收到所述通信数据包的上位断路器30根据跳闸指令信息进行延时跳闸动作，来断开从未图示的最上位电力线路向上位电力线路PL2的供电。
此时，从上位电力线路PL2被供电的中位断路器20、下位断路器10-1、10-2以及通过所述下位断路器10-1、10-2被供电的未图示的负载侧成为断电状态。
在图2中，若在点B(作为第一分支线路DL1上的一点的B点)发生故障诸如过电流、短路电流或接地故障，则连接在第一分支线路DL1上的上位断路器30检测所述故障并进行自动电路断开(跳闸)动作，由此断开从未图示的最上位电力线路向上位电力线路PL的2供电。
另外，在本发明的低压系统中的多个断路器的保护协助装置中，由于上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2通过通信线路DR而通信连接为闭环形态，因此不仅是中位低压断路器20，下位低压断路器10-1、10-2也能够接收到所述通信数据包，并根据预先存储的程序来判断上位低压断路器30进行了跳闸动作的状态，并且可以存储整个所述通信数据包或选择性地仅存储预先决定的信息数据(例如，上位低压断路器的状态信息)。
在此，上位低压断路器30、中位低压断路器20以及下位低压断路器10-1、10-2可以通过设置未图示的电池那样的临时供电单元来进行所述通信数据包的发送、转发、接收以及存储。
另外，也可以通过以开环形态将低压断路器5附加连接于下位低压断路器10-2，低压断路器5通过集线器或网络开关6向其他网络或上位监视装置发送根据所述通信数据包的信息(状态信息、跳闸指令信息等)，来进行报告。
如上所述，在本发明的保护协助装置中，上位低压断路器、中位低压断路器以及下位低压断路器包括在跳闸动作时通过通信线路向上位低压断路器、中位低压断路器以及下位低压断路器中的至少一方发送报告跳闸动作状态的通信数据包的控制部，因此能够在从上位向下位侧或从下位向上位侧的双向上实现保护协助，并且用于多个上下位断路器之间的保护协助的布线构成为一条或两条通信线路，从而具有能够使布线数量最少的效果。

Claims (8)

1.一种低压系统中的多个断路器的保护协助装置，其特征在于，包括：
至少一个上位低压断路器，连接于最上位电力电路和上位电力电路之间的第一分支电路，且所述上位低压断路器具有通信部；
至少一个中位低压断路器，连接于所述上位电力电路和下位电力电路之间的第二分支电路，且所述中位低压断路器具有通信部；
至少一个下位低压断路器，连接于所述下位电力电路和最下位电力电路之间的第三分支电路，且所述下位低压断路器具有通信部；以及
通信线路，通信连接所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器，
所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器包括：
控制部，在跳闸动作时，通过所述通信线路向预先决定的所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器中的至少一方发送用于报告跳闸动作状态的通信数据包(packet)，
所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器包括隔开一个层级以上的不同层级的断路器之间的通信连接和相同层级的不同断路器之间的通信连接，并且彼此连接为闭环(closed loop)。
2.根据权利要求1所述的低压系统中的多个断路器的保护协助装置，其特征在于，
所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器通过以太网通信线路(ethernet communication line)连接。
3.根据权利要求1所述的低压系统中的多个断路器的保护协助装置，其特征在于，
所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器通过高速双环(Dual Ring)通信网络而连接。
4.根据权利要求1所述的低压系统中的多个断路器的保护协助装置，其特征在于，
所述控制部包括存储RSTP(Rapid Spanning Tree Protocol：快速生成树协议)算法的程序存储部。
5.根据权利要求1所述的低压系统中的多个断路器的保护协助装置，其特征在于，还包括：
低压断路器，以用于单向通信的开环(open loop)形态附加连接于所述上位低压断路器、所述中位低压断路器以及所述下位低压断路器中的至少一方，并且所述低压断路器通信连接于外部的其他通信网络或上位监视装置。
6.根据权利要求1所述的低压系统中的多个断路器的保护协助装置，其特征在于，
所述通信数据包包含目的地断路器的识别信息、对目的地断路器的跳闸指令信息或源(source)断路器的状态信息、以及源断路器的识别信息。
7.根据权利要求6所述的低压系统中的多个断路器的保护协助装置，其特征在于，
所述跳闸指令信息由短延时跳闸信息(short time delay trip information)、接地故障延时跳闸信息(ground fault delay trip information)以及长延时跳闸信息(longtime delay trip information)中的任一种构成。
8.根据权利要求6所述的低压系统中的多个断路器的保护协助装置，其特征在于，
所述源断路器的状态信息包含所述源断路器的动作状态信息和自我诊断信息(selfdiagnosis information)。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102652596B1 (ko) * 2018-08-27 2024-04-01 엘에스일렉트릭(주) 양방향 반도체 차단기

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103457247A (zh) * 2013-08-09 2013-12-18 福州大学 低压系统多层级全范围选择性协调保护技术
CN105830299A (zh) * 2013-12-17 2016-08-03 伊顿公司 用于诸如微型断路器的电路保护装置的远程诊断系统和方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4335437A (en) * 1980-04-15 1982-06-15 Westinghouse Electric Corp. Circuit interrupter with energy management functions
JPH0832135B2 (ja) 1988-06-29 1996-03-27 三菱電機株式会社 配電機器制御監視装置
JPH02250627A (ja) 1989-03-20 1990-10-08 Hitachi Ltd 配電線保護方法及び装置
JP3232806B2 (ja) 1993-09-20 2001-11-26 株式会社日立製作所 保護継電システム
JP3336756B2 (ja) 1994-08-26 2002-10-21 富士電機株式会社 系統連系用インバータの単独運転検出方法
JPH11206008A (ja) 1998-01-12 1999-07-30 Toshiba Corp 過電流保護装置
JP3352411B2 (ja) 1998-03-05 2002-12-03 株式会社東芝 制御システム、電力系統保護制御システムおよびプログラムを記憶した記憶媒体
US5905616A (en) * 1998-06-01 1999-05-18 Square D Company Load selectivity system for use with electronic trip circuit breakers
US6496342B1 (en) * 1999-02-12 2002-12-17 Bitronics Inc. Distributed monitoring and protection system for a distributed power network
JP2002291147A (ja) 2001-03-28 2002-10-04 Mitsubishi Electric Corp 配電線路制御システム及びその回路遮断器
EP1455429A1 (en) 2001-12-19 2004-09-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Ground-fault protection coordinating system and ground-fault circuit interrupter with ground-fault protection coordinating unit
US7043340B2 (en) * 2002-02-25 2006-05-09 General Electric Company Protection system for power distribution systems
KR20030090480A (ko) * 2002-05-20 2003-11-28 효 신 박 계측, 경보 및 자기진단 기능을 갖는 디지털누전차단장치
US7747354B2 (en) * 2003-01-06 2010-06-29 General Electric Company Circuit protection system
US7535686B2 (en) 2005-06-08 2009-05-19 General Electric Company Control of circuit breakers in a multi-phase power system
US7576963B2 (en) * 2006-12-28 2009-08-18 General Electric Company Circuit protection system
US7570471B2 (en) * 2007-02-20 2009-08-04 Utility Relay Company Circuit breaker trip unit with zone selective interlock and system monitoring
KR100865361B1 (ko) * 2007-02-27 2008-10-24 가이아에이티 주식회사 광 신호 전송 장치
CN101436777B (zh) 2008-12-09 2010-09-29 华中科技大学 一种基于传感器网络的继电保护监控系统及方法
CN102763297B (zh) * 2009-11-05 2014-10-08 阿尔斯托姆技术有限公司 监视智能电子设备的时间-电流特性之间的分级裕量的方法
US8189311B2 (en) * 2009-11-30 2012-05-29 General Electric Company Circuit breaker control
JP5680754B2 (ja) * 2010-08-13 2015-03-04 シュルンベルジェ ホールディングス リミテッドＳｃｈｌｎｍｂｅｒｇｅｒ Ｈｏｌｄｉｎｇｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ 電動開閉器のための故障時開機構
CN102255377B (zh) 2011-05-20 2012-12-05 中国广东核电集团有限公司 向核电站提供应急动力电源的方法和系统
EP2551983B1 (en) 2011-07-28 2016-07-06 ABB S.p.A. System and method for protecting an electrical grid against faults
US8724274B2 (en) * 2012-09-14 2014-05-13 General Electric Company Power distribution systems and methods of operating a power distribution system
JP2014183664A (ja) 2013-03-19 2014-09-29 Panasonic Corp 配電システム及び電流制限装置
WO2014188507A1 (ja) * 2013-05-21 2014-11-27 三菱電機株式会社 プロセスバス対応保護制御システム、マージングユニットおよび演算装置
CN103414251B (zh) * 2013-08-26 2016-02-24 南京匹瑞电气科技有限公司 一种基于iec61850的变电站网络通信仿真系统
CN104426142B (zh) * 2013-09-10 2018-05-01 西门子公司 具有方向性区域选择互锁功能的保护装置
US9728955B2 (en) 2013-12-11 2017-08-08 General Electric Company Zone selective interlocking (ZSI) power distribution operating a ZSI power distribution system
JP6386905B2 (ja) 2014-12-25 2018-09-05 株式会社東芝 保護リレーシステム
KR101621653B1 (ko) * 2015-03-10 2016-05-31 박윤수 양방향통신 기반 자동복구 전문가 시스템을 적용한 배전반 및 그의 동작 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103457247A (zh) * 2013-08-09 2013-12-18 福州大学 低压系统多层级全范围选择性协调保护技术
CN105830299A (zh) * 2013-12-17 2016-08-03 伊顿公司 用于诸如微型断路器的电路保护装置的远程诊断系统和方法

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