CN202840496U - 一种风电网继电保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及继电保护技术领域，提供了一种风电网继电保护装置。其主旨在于提供一种抗干扰能力强的继电保护装置。包括完成信号的采样与计算和各种保护逻辑控制的主控处理模块、用于采集电网电能信息的数据采集模块、继电器组、用采集继电器开关状态的开入模块、用于输出继电器开闸控制信号和合闸控制信号的开出模块、通信管理模块、人机交互模块和CAN总线，所述数据采集模块、开入模块、开出模块、通信管理模块和人机模块均通过CAN总线与主控处理模块连接，所述继电器组通过开入模块和开出模块与主控处理模块连接。本实用新型用于电网继电保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及继电保护技术领域，提供了一种风电网继电保护装置。
背景技术
随着风力发电技术的不断进步，单台风机的容量越来越大。目前，世界上主流风电机组的额定容量一般为1～2.5MW，有些机组的最大额定容量已经达到5MW，因此风电场也正在逐渐具有更大的装机容量。随着风力发电容量的不断增大，风力发电并网对电力系统的影响成为重要的研究课题：首先，风能具有很高的随机性，因而风力机的输出功率不能像常规发电厂那样保持恒定，进而引发一系列问题，诸如频率波动、电压闪变、谐波污染等；其次，风力发电机并网可能会对系统的功角、频率以及电压稳定性产生不利影响；最后，风力发电的引入使得配电系统从单电源辐射式网络变为双端或多端有源网络，潮流及故障电流的大小和流向均发生变化，配电网原有保护在系统故障时可能会拒动或误动，无法及时、准确地切除故障，造成配电系统稳定性的破坏以及电力设备的损坏。继电保护装置在当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展。
目前应用最为广泛的微机继电保护保护装置一般采用插板式结构，功能插件包括保护插件、人机插件、电源插件、开入插件、开出插件、通讯管理插件和模拟变换插件等，各插件采用后插式插到背板上，各插件通过背板上的总线进行电气连接。由于一般只有保护插件、人机插件、通信插件上有CPU，因此每个CPU要处理的信息量很大，软件也较复杂，而且在硬件方面，连接各插件的背板一般要走很多线，各插件相互之间一般都有很强的电气联系，由于总线极易受干扰，从而使微机继电保护装置的可靠性大打折扣。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种抗干扰能力强的风电网继电保护装置。
为了实现上述目的本实用新型采用以下技术方案：
一种风电网继电保护装置，其特征在于：包括完成信号的采样与计算和各种保护逻辑控制的主控处理模块、用于采集电网电能信息的数据采集模块、继电器组、用采集继电器开关状态的开入模块、用于输出继电器开闸控制信号和合闸控制信号的开出模块、通信管理模块、人机交互模块和CAN总线，所述数据采集模块、开入模块、开出模块、通信管理模块和人机模块均通过CAN总线与主控处理模块连接，所述继电器组通过开入模块和开出模块与主控处理模块连接。
上述方案中，所述人机模块包括键盘、液晶显示器、指示灯。
上述方案中，所述数据采集模块包括电流互感器和电压互感器。
上述方案中，所述主控处理模块包括处理芯片TMS320F2812、CAN总线驱动芯片、实时时钟、FLASH存储器、A/D转换器、低通滤波器，所述处理芯片TMS320F2812连接CAN总线驱动芯片、实时时钟、FLASH存储器和A/D转换器，所述低通滤波器连接A/D转换器和数据采集模块。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型可用于220KV及以上电压等级的线路保护，主保护为全线速动的纵联距离保护，后备保护包括三段式相间距离和接地距离保护、四段式零序及零序反时限保护,并具有综合重合闸功能。
本实用新型系统各模块内部采用DSP/BIOS进行任务的调度。DSP／BIOS是TI公司提供的一个实时操作系统，由多线程实时内核、实时分析工具和芯片支持库组成。它占用CPU资源少，支持系统实时分析、线程管理、软件中断调度、周期函数、idle函数以及外部硬件中断和各种外设的管理。采用DSP/BIOS进行任务的管理和调度后，系统的实时性大大提高。
本实用新型在速动性、可靠性、可扩展性等方面均表现出优良的性能，模块间的CAN网络化设计使系统的抗干扰能力得到了很大提高。本实用新型采用CAN总线进行内部组网，抗干扰能力强，可以应用于电磁干扰比较大的场合。
附图说明
图1为本实用新型的系统方框图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种风电网继电保护装置，其特征在于：包括完成信号的采样与计算和各种保护逻辑控制的主控处理模块、用于采集电网电能信息的数据采集模块、继电器组、用采集继电器开关状态的开入模块、用于输出继电器开闸控制信号和合闸控制信号的开出模块、通信管理模块、人机交互模块和CAN总线，所述数据采集模块、开入模块、开出模块、通信管理模块和人机模块均通过CAN总线与主控处理模块连接，所述继电器组通过开入模块和开出模块与主控处理模块连接。
上述方案中，所述人机模块包括键盘、液晶显示器、指示灯。
上述方案中，所述数据采集模块包括电流互感器和电压互感器。
上述方案中，所述主控处理模块包括处理芯片TMS320F2812、CAN总线驱动芯片、实时时钟、FLASH存储器、A/D转换器、低通滤波器，所述处理芯片TMS320F2812连接CAN总线驱动芯片、实时时钟、FLASH存储器和A/D转换器，所述低通滤波器连接A/D转换器和数据采集模块。
本实用新型提供的继电保护装置一旦投入使用，就将监控电力系统的工作状态。其中线路工作状态包括：三相线路的功率、实时电压和电流的大小以及各断路继电器的状态等信息。线路正常工作时，装置通过数据采集模块测量线路运行参数和了解断路器等执行器件(继电器等)的工作状态，然后再将这些参数和状态信息定时通过人机接口模块进行LCD显示并通过通信模块向上位机发送．当线路发生故障时，电流互感器和电压互感器采集线路的非正常参数，然后经滤波及隔离，再进行A/D转换，然后处理芯片读取转换结果并进行相应的数据运算处理，处理芯片根据保护定值和保护判据对故障类型做出判断，并发出保护指令由控制模块输出至执行器件(继电器)，完成对线路的保护。
Claims (4)
1. 一种风电网继电保护装置，其特征在于：包括完成信号的采样与计算和各种保护逻辑控制的主控处理模块、用于采集电网电能信息的数据采集模块、继电器组、用采集继电器开关状态的开入模块、用于输出继电器开闸控制信号和合闸控制信号的开出模块、通信管理模块、人机交互模块和CAN总线，所述数据采集模块、开入模块、开出模块、通信管理模块和人机模块均通过CAN总线与主控处理模块连接，所述继电器组通过开入模块和开出模块与主控处理模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种风电网继电保护装置，其特征在于：所述人机模块包括键盘、液晶显示器、指示灯。
3.根据权利要求1所述的一种风电网继电保护装置，其特征在于：所述数据采集模块包括电流互感器和电压互感器。
4.根据权利要求1所述的一种风电网继电保护装置，其特征在于：所述主控处理模块包括处理芯片TMS320F2812、CAN总线驱动芯片、实时时钟、FLASH存储器、A/D转换器、低通滤波器，所述处理芯片TMS320F2812连接CAN总线驱动芯片、实时时钟、FLASH存储器和A/D转换器，所述低通滤波器连接A/D转换器和数据采集模块
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103986130A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-13 | 国家电网公司 | 风电接入交直流混联电网的800kV HVDC线路保护系统 |
| CN103997023A (zh) * | 2014-05-06 | 2014-08-20 | 国家电网公司 | 风电接入交直流混联电网的330kV线路保护系统 |
| CN106787214A (zh) * | 2017-02-13 | 2017-05-31 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种配置可灵活增减的配电自动化装置及实现方法 |
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