CN204425041U - 配电终端系统 - Google Patents

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邹国惠
齐军
张勇
罗奕飞
胡军
杨锐雄
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Zhuhai Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种配电终端系统,包括电源插件、交换机插件、DSP插件以及分别与所述DSP插件连接的采样插件、液晶插件、CPU插件、数字化插件和I/O插件,所述交换机插件分别与所述数字化插件和所述CPU插件连接。实施本实用新型,可在电网线路发生故障时,配置网络差动保护,能够在不依赖主站的条件下有选择、快速地隔离故障,同时能避免在分布式电源接入时的故障电流倒送。

Description

配电终端系统 【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及配电网自动化技术领域,特别是涉及一种配电终端系统。 【背景技术】
[0002] 目前的配电网自动化技术,采用的传统配电网馈线自动化方式、传统过流保护技 术不能有选择地快速隔离故障,可靠性低、智能化差,难以满足高可靠性、智能化电网的要 求,且智能配电网中分布式电源接入之后不仅使得配电网由单电源供电变为双(或多)端 电源供电,还会改变分布式电源附近节点和线路故障水平及配电网的短路阻抗和短路电流 分布,同时分布电源在故障时的故障电流倒送等问题。 【实用新型内容】
[0003] 基于此,有必要针对现有的配电网自动化技术可靠性低、智能化差,且易引起故障 电流倒送的问题,提供一种配电终端系统。
[0004] 一种配电终端系统,包括电源插件、交换机插件、DSP插件以及分别与所述DSP插 件连接的采样插件、液晶插件、CPU插件、数字化插件和I/O插件,所述交换机插件分别与所 述数字化插件和所述CPU插件连接。
[0005] 上述配电终端系统,通过电源插件、交换机插件、DSP插件以及分别与所述DSP插 件连接的采样插件、液晶插件、CPU插件、数字化插件和I/O插件,可在电网线路发生故障 时,配置网络差动保护,能够在不依赖主站的条件下有选择、快速地隔离故障,同时能避免 在分布式电源接入时的故障电流倒送。 【附图说明】
[0006] 图1为本实用新型配电终端系统的结构示意图;
[0007] 图2为本实用新型配电终端系统的应用环境示意图。 【具体实施方式】
[0008] 为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用 新型作进一步地详细描述。
[0009] 请参阅图1,图1是本实用新型的配电终端系统第一实施方式的结构示意图。
[0010] 本实施方式的配电终端系统,可包括电源插件101、交换机插件102、DSP插件103 以及分别与DSP插件103连接的采样插件104、液晶插件105、CPU插件106、数字化插件107 和I/O插件108,交换机插件102分别与数字化插件107和CPU插件108连接。
[0011] 本实施方式,通过电源插件、交换机插件、DSP插件以及分别与所述DSP插件连接 的采样插件、液晶插件、CPU插件、数字化插件和I/O插件,可在电网线路发生故障时,配置 网络差动保护,能够在不依赖主站的条件下有选择、快速地隔离故障,同时能避免在分布式 电源接入时的故障电流倒送。
[0012] 其中,电源插件101、交换机插件102、DSP(DigitalSignalProcess,数字信号处 理)插件103、采样插件104、液晶插件105、CPU插件106、数字化插件107和I/O插件108 集成了配电终端。数字化插件102与交换机插件107连接,用于收发GOOSE及SV信息。
[0013] 优选地,本实施方式的配电终端系统还可包括电压互感器401和电流互感器402, 电压互感器401和电流互感器402分别与采样插件104连接。采样插件104用于从电压互 感器401和电流互感器402采集交流量,加以处理后将交流量信号传递至DPS插件103。
[0014] 优选地,本实施方式的配电终端系统还可包括断路器405,断路器405与I/O插件 108连接。DSP插件103将收到的交流量信号用于各保护模块的保护计算以及测量模块的遥 测量计算,一旦保护模块的计算结果为保护动作,即发出信号驱动I/O插件控制断路器405 动作。
[0015] 优选地,本实施方式的配电终端系统还可包括相互连接的电源管理装置404和备 用电源403,电源管理装置404分别与断路器405、I/O插件108、电源插件101和电压互感 器401连接。电源管理装置404从电压互感器401及备用电源403处取电经过转换后与电 源插件101连接,对其供电,同时配电终端的指令对备用电源403进行活化操作。
[0016] 优选地,主站系统503与交换机插件107连接。交换机插件107还可与相邻的配 电终端连接。
[0017] 优选地,本实施方式的配电终端系统还可包括环网柜内的智能设备501,环网柜内 的智能设备501与CPU插件106连接。CPU插件106用于通信管理功能,除用于接收主站的 遥控指令外,还连接环网柜内其他智能装置,并将其他智能装置的信息经过交换机插件107 转发至主站系统503。
[0018] 在一个实施例中,DSP插件103可包括馈线保护DSP插件、简易母线保护DSP插件、 进出线网络差动保护DSP插件、控制DSP插件和测量DSP插件,所述馈线保护DSP插件分别 与采样插件104、液晶插件105和I/O插件108连接,所述简易母线保护DSP插件分别与采 样插件104、液晶插件105和I/O插件108连接,所述进出线网络差动保护DSP插件分别与 采样插件104、液晶插件105、数字化插件107和I/O插件108连接,所述控制DSP插件分别 与采样插件104、液晶插件105、CPU插件106和I/O插件108连接,所述测量插件分别与采 样插件104、液晶插件105、和CPU插件106连接。
[0019] 本实施例中,配电终端系统集保护、测量、控制、通信管理以及交换机功能于一体, 既减少了配电终端的设备成本、降低了设备的占地面积,又降低了系统的复杂度,从而提高 供电可靠性。
[0020] 其中,馈线保护与简易母线保护仅需取得本装置的交流量数据及断路器位置数 据,进出线网络差动保护还需额外取得相邻一体化配网终端装置的交流量数据及断路器位 置数据;所述测量插件将计算出的遥测量结果送至液晶插件105显示,断路器数据经由与 断路器405连接的I/O插件108取得,相邻配电装置的交流量数据及断路器位置数据从数 字化插件107获取;所述控制DSP插件经由I/O插件108与断路器405及电源管理装置404 连接,同时经由CPU插件106以及交换机插件102与主站系统503连接,接收主站系统503 的遥控指令来分合断路器405。
[0021] 请参阅图2,图2是本实用新型配电终端系统的应用环境示意图。
[0022] 在本实施方式中,配电终端系统中的配电终端210-240应用于多端电源的配电线 路中,有环网柜A、环网柜B、环网柜C、环网柜D四个环网柜,变电站A和变电站B两个变电 站,配电终端210-240分别置于环网柜A、环网柜B、环网柜C、环网柜D内,采用手拉手接线 方式。
[0023] 当负荷出线K1处发生断路故障,配电终端的馈线保护DSP插件根据采样插件获取 的断路器A3的电流计算出短路电流超过馈线过流保护整定定值,即发出跳闸信号经I/O插 件到断路器A3跳闸,隔离故障点。同时将保护动作信号通过CPU插件及交换机插件上送至 主站系统。
[0024] 当环网柜母线K2处发生故障,配电终端的简易母线保护DSP插件根据采样插件获 取的环网柜A内各个断路器的电流综合判断故障点发生在母线上,即发出跳闸信号经I/O 插件跳开环网柜内所有断路器,隔离故障点。同时将保护动作信号通过CPU插件及交换机 插件上送至主站系统。
[0025] 当主干线K3处发生故障,环网柜A内的配电终端通过采样插件获取断路器A2的 电流,以及通过数字化插件和交换机插件获取的相邻环网柜B内的断路器B1的电流,将两 路电流做差流计算,若差动电流大于整定值,则即发出跳闸信号经I/O插件到断路器A2跳 闸;对侧环网柜B内的配电终端会执行相同的操作将断路器B1跳闸,从而隔离故障点。环 网柜A内的终端将保护动作信号通过CPU插件及自身交换机插件上送至主站系统;环网柜 B内的终端将保护信号先通过自身交换机插件再经过环网柜A内终端的交换机插件上送至 主站。
[0026] 表1至表4为本实用新型配电终端系统的背板端子的示意表。
[0027]表 1 :
[0028]
Figure CN204425041UD00061
[0029] 表 2 :
[0030]
Figure CN204425041UD00071
[0031] 表 3 :
[0032]
Figure CN204425041UD00081
[0033] 表 4 :
[0034]
Figure CN204425041UD00091
[0035] 表1为背板端子中标号为B01至B08的插槽插件的接线表,表2为背板端子中标 号为BP1、B09至B15的插槽插件的接线表,表3为背板端子中标号为B16至B23的插槽插 件的接线表,表4为背板端子中标号为B24至B31的插槽插件的接线表。
[0036] 结合表1至表4,对各个插槽对应的各个插件进行说明,以下所述的智能插件包括 采样插件、DSP插件、CPU插件、电源插件、数字化插件、交换机插件以及I/O插件。
[0037] B01插槽插件:所述CPU插件可包括以太网口和串口通信息接口,所述环网柜内的 智能设备通过所述以太网口和所述串口通信息接口与所述CPU插件连接。如CPU插件含有 4个以太网口、2个串口通信接口,实现配电装置的管理以及对外通信功能。CPU插件通过 HTM通信总线协调管理、调度其他智能插件,当任意一个智能插件发生异常,CPU插件发出 报警信号。CPU插件通过串口或以太网口与环网柜内其他智能设备连接,实现柜内智能设备 的信息采集;通过以太网口与主站系统连接实现远动通信。
[0038] B02~B05插槽插件:DSP插件从采样插件获得模拟量信号,供保护DSP插件以及 测量DSP插件计算,并通过控制DSP插件对I/O插件以及电源管理装置进行操作。
[0039] B06插槽插件:数字化插件经由交换机插件与其他终端的数字化插件交换信息, 如GOOSE信息或SV信息。
[0040] B07~B14插槽插件:所述I/O插件的开入插件包括光耦开入,所述I/O插件通过 所述光耦开入与环网柜内的开关位置信号节点连接。如每块I/O插件的开入插件包含25 个光耦开入,与环网柜上的各功能压板以及柜站内开关位置等信号节点连接,采集环网柜 内的各开关量信号。
[0041] B16~B25插槽插件:采样插件对外连接环网柜内各间隔电压互感器和电流互感 器,采集电压、电流信号。
[0042] B26~B29插槽插件:1/0插件的开出插件与环网柜内各间隔断路器连接,控制断 路器分合以及电源管理装置的活化起停操作。
[0043] B15、B30插槽插件:交换机插件用于代替传统外置交换机功能,对内与CPU插件 及数字化插件连接,对外与相邻一体化配网终端及主站系统连接,完成数据交换功能。
[0044]BP1、B31插槽插件:电源插件将高电平交流或直流变换成低电平,电压输入自适 应22(^、11(^、48¥、24¥交直流电压,输出5¥、3.3¥直流电压给其他智能插件供电。
[0045] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细, 但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通 技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属 于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1. 一种配电终端系统,其特征在于,包括电源插件、交换机插件、DSP插件以及分别与 所述DSP插件连接的采样插件、液晶插件、CPU插件、数字化插件和I/O插件,所述交换机插 件分别与所述数字化插件和所述CPU插件连接。
2. 根据权利要求1所述的配电终端系统,其特征在于,还包括电压互感器和电流互感 器,所述电压互感器和所述电流互感器分别与所述采样插件连接。
3. 根据权利要求2所述的配电终端系统,其特征在于,还包括断路器,所述断路器与所 述I/O插件连接。
4. 根据权利要求3所述的配电终端系统,其特征在于,还包括相互连接的电源管理装 置和备用电源,所述电源管理装置分别与所述断路器、所述I/O插件、所述电源插件和所述 电压互感器连接。
5. 根据权利要求4所述的配电终端系统,其特征在于,还包括环网柜内的智能设备,所 述环网柜内的智能设备与所述CPU插件连接。
6. 根据权利要求5所述的配电终端系统,其特征在于,所述CPU插件包括以太网口和串 口通信息接口,所述环网柜内的智能设备通过所述以太网口和所述串口通信息接口与所述 CPU插件连接。
7. 根据权利要求1所述的配电终端系统,其特征在于,所述I/O插件的开入插件包括光 耦开入,所述I/O插件通过所述光耦开入与环网柜内的开关位置信号节点连接。
8. 根据权利要求1至7中任意一项所述的配电终端系统,其特征在于,所述DSP插件包 括馈线保护DSP插件、简易母线保护DSP插件、进出线网络差动保护DSP插件、控制DSP插 件和测量DSP插件,所述馈线保护DSP插件分别与所述采样插件、所述液晶插件和所述I/O 插件连接,所述简易母线保护DSP插件分别与所述采样插件、所述液晶插件和所述I/O插件 连接,所述进出线网络差动保护DSP插件分别与所述采样插件、所述液晶插件、所述数字化 插件和所述I/O插件连接,所述控制DSP插件分别与所述采样插件、所述液晶插件、所述CPU 插件和所述I/O插件连接,所述测量插件分别与所述采样插件、所述液晶插件、和所述CPU 插件连接。
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