CN205283154U - 一种分布式光伏发电保护控制与通信装置 - Google Patents

一种分布式光伏发电保护控制与通信装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，包括：保护测控模块、通信远动模块、串口通信插件、交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件、总线板卡、电源，上述各模块及插件均通过总线板卡与电源及开出插件相连并且均连于总线板卡的CAN总线。保护测控模块与交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件相连，获得电流电压采集信号、非电量及遥信开入信号。通信远动模块与串口通信插件相连，串口通信插件连接远端的发电单元。使用本实用新型降低了设备总成本和安装成本，并且有效提高了串口接入能力与规约转换能力。

Description

一种分布式光伏发电保护控制与通信装置
技术领域
本实用新型涉及分布式光伏发电技术领域，特别是一种分布式光伏发电保护控制与通信装置。
背景技术
分布式光伏发电是指利用分散式资源，装机规模较小、布置在用户附近，接入配电网的光伏发电系统。因其投资成本低、占地面积小、清洁环保，且符合我国能源可持续发展的战略要求，已经逐步成为一种重要的发电形式。
近年来随着国家扶持光伏分布式能源产业的政策不断出台，越来越多的分布式光伏发电系统接入配电网。当分布式光伏大量接入时，配电线路上的潮流可能反向。配电系统不再是单纯的电能配送线路，而是集配电、发电功能于一身，其潮流分布、电压不仅取决于负荷，而且取决于分布式光伏发电系统。光伏电池阵列可以以某个设定的功率因数发送有功和无功功率，它可以看作是一个恒压源，但同时容易产生较多的谐波。因此尽管分布式光伏发电容量小，但是点多面广，大量的分布式光伏接入配电网，对配电网的电压分布、继电保护、电能质量、调度等带来一系列的影响，需要建设配套对应的各类设备。此外，随着组串式光伏逆变器在分布式光伏中的逐步推广，由于组串式光伏相对集中式光伏逆变器容量小得多，这导致相同容量的分布式光伏站逆变器数量大增，而两种逆变器信息点数相当，这要求规约转换信息接入能力大大增强才能满足需求，而当前常规规约转换装置这方面存在不足。
为了解决以上问题，通常要配置并网点保护测控装置、规约转换装置、AGC功率控制系统，远动装置等多种设备。众多的二次设备不但总成本高，而且系统二次回路繁琐，运行维护工作量大，现场安装十分不便，这不利于分布式光伏发电的推广。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种分布式光伏发电保护控制与通信装置。
一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，其特征在于，包括：保护测控模块、通信远动模块、串口通信插件、交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件、总线板卡，保护测控模块、通信远动模块、串口通信插件、交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件均连于总线板卡的CAN总线上。
保护测控模块与交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件相连，通信远动模块与串口通信插件相连，串口通信插件连接远端的发电单元。
优选的，保护测控模块包括：双核CPU芯片、现场可编程门阵列芯片、PCI以太网控器和光纤收发器。
优选的，通信远动模块包括：双核CPU芯片，现场可编程门阵列芯片、PCI以太网控器和光纤收发器。
优选的，通信远动模块中包括：自动发电控制AGC装置，自动发电控制AGC装置包括：检波器、低通平滑滤波器。
优选的，通信远动模块中还包括：远动接口模块，远动接口模块提供1～2对串口对外通讯。
优选的，交流头插件包括：电流变换器和电压变换器。
优选的，还包括：显示板卡，显示板卡与保护测控模块、通信远动模块基于总线板卡通过串口通讯插件连接。
优选的，所述显示板卡上设有旋钮操作、显示液晶、信号灯指示模块、一个远方/就地选择按钮、一个通讯调试网口。
本实用新型采用一体化系统结构解决了常规方案中分布式光伏并网点保护测控、规约转换、自动发电AGC控制和远动通信四个问题，降低设备总成本和安装成本；本实用新型的保护测控模块提供了很高的串口接入能力与规约转换能力，满足了各型包括组串式逆变器在内的通讯接入与规约转换需求；本实用新型能够满足基于组串式逆变器的分布式光伏系统众多发电单元控制的AGC控制需求；本实用新型布局简洁清晰，简化系统二次接线，无常规设备的安装难题、提高设计和工程施工效率；本实用新型实现分布式光伏发电的功率、起停、解列控制以及故障隔离，并且降低分布式光伏发电对配电网的电压分布、继电保护、电能质量、调度等带来一系列的影响。
附图说明
图1为本实用新型接入现有的分布式光伏发电配电网的系统框图。
图2为测控保护模块连接框图。
图3为远动通信模块连接框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
图1为本实用新型接入现有的分布式光伏发电配电网的系统框图，其中，对上通过无线移动网络、SDH光纤通道与远方主站相连，对下接有发电单元和其他智能设备，并且与现有配电网上的PT、并网断路器、测量CT、保护CT相接。
如图1、图2和图3所示的一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，包括：保护测控模块、通信远动模块、串口通信插件、交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件、总线板卡、电源，总线板卡包括高性能的CAN总线、电源总线、模拟量总线、I/O总线，保护测控模块、通信远动模块、串口通信插件、交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件均连于总线板卡的CAN总线上，实现相互之间信息报文交换。
保护测控模块与交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件相连，通信远动模块与串口通信插件相连，通信远动模块通过总线板卡与串口通信插件相连，获得串口输入通信信号，串口通信插件连接远端发电单元。串口通讯插件协助通信远动模块实现分布式光伏站内其它发电单元如逆变器、汇流箱等各规约通信接入，规约转换处理后统一上送至主站系统，并接收来自主站系统的各种调度控制命令。串口通讯插件提供1～6路RS485/RS232自定义扩展串口，可接入逆变器、汇流箱、电度表等其它设备的串口输入，串口通讯可配置两个，总共提供12路RS485/RS232自定义扩展串口，每个串口可接入多余10台的智能设备。
本实施例的采用双CPU插件设计，每块CPU插件均选用嵌入式双核CPU处理器和大容量的现场可编程逻辑门阵列(FPGA)进行设计，内部采用高可靠性、高实时性、高效率的数据交换接口。
保护测控模块用来完成保护测控、事件、测量、录波等功能保护测控模块包括：双核CPU芯片、现场可编程门阵列芯片、PCI以太网控器和光纤收发器，并且支持1～3路对上通信网口、1～2对自定义设置串口和1路对时口。
保护测控模块采用双AD采样、双核处理（DSP+ARM），双AD采样同时配以高效快速的数据实时校验算法，保证了正常的运行和测控的可靠性。保护测控模块通过CAN总线与开入插件、操作回路插件相连，来获得处理完成的非电量及遥信开入信号；与电源、开出插件相连，将逻辑计算开出结果输送至开出插件。
装置保护功能针对分布式光伏并网点断路器提供3段可经复压闭锁的过流保护；1段过负荷报警。2段负序过流保护；2段零序过流保护；1段低电压保护；1段过电压保护；1段零序过电压保护；1段低频保护；1段高频保护；1段逆功率保护等。
同时保护测控模块提供了8个的继电器出口，满足并网点断路器的保护开关跳闸和控制跳合闸功能需求。还能提供一对遥控实现其它开关等的遥控功能，对有电操功能的开关实现远程控分和控合操作。
通信远动模块包括：双核CPU芯片，现场可编程门阵列芯片、PCI以太网控器和光纤收发器，并且支持1～4路对下通信网口、1～2对对上网络通信口、1～2路对上或对下自定义设置串口，上述的自定义设置串口为RS-232或RS-485模式。通信远动模块提供四个对下网口，支持带网络通讯功能的智能装置通讯接入。
通信远动模块中还包括：自动发电控制AGC装置，自动发电控制AGC装置包括：检波器、低通平滑滤波器。通信远动模块软件中提供自动发电控制AGC软件模块，可接收主站发送过来的本分布式光伏站的总有功无功指令，再根据可选的功率优化配置策略向所连接的光伏逆变器等可调功率设备进行功率计算分配，并将计算分配结果通过遥调或遥控命令向各设备通讯下发，其计算与功率下发的周期为15分钟可设置。
通信远动模块中还包括：远动接口模块，远动接口模块提供1～2对串口对外通讯。
交流头插件包括：电流变换器和电压变换器。
电源与开出插件提供24V～220V交直流电源输入和若干对空接点输出。
本实施例中还包括：显示板卡，显示板卡与保护测控模块及通信远动模块通过总线板卡上的串口线连接，作为人机接口，显示定值和信息。
所述显示板卡上设有旋钮操作、显示液晶、信号灯指示模块、一个远方/就地选择按钮、一个通讯调试网口。面板上还提供一个远方/就地按钮，除提供开入实现远方或就地选择外，还可在面板上控制，方便现场运行调试。
本实施例所述的装置对下串口可支持Modbus、IEC60870-5-103等通讯规约，对下以太网口可支持Modbus、DNP、IEC60870-5-103/IEC60870-5-104、IEC61850等通信规约，本实施例所述的装置可接入各光伏逆变器、汇流箱、气象检测设备、电度表等。
本实施例所述的装置对上与主站通讯可提供IEC60870-5-103/104，IEC61850等通信规约，通道可以是光纤和无线移动网络，当采用无线方式时，装置通过串口与第三方无线设备相连建立无线传输通道。

Claims (8)

1.一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，其特征在于，包括：保护测控模块、通信远动模块、串口通信插件、交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件、总线板卡；保护测控模块、通信远动模块、串口通信插件、交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件均连于总线板卡的CAN总线上；
保护测控模块与交流头插件、开入插件、开出插件、操作回路插件相连，通信远动模块与串口通信插件相连，串口通信插件连接远端的发电单元。
2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，其特征在于，保护测控模块包括：双核CPU芯片、现场可编程门阵列芯片、PCI以太网控器和光纤收发器。
3.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，其特征在于，通信远动模块包括：双核CPU芯片，现场可编程门阵列芯片、PCI以太网控器和光纤收发器。
4.根据权利要求3所述的一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，其特征在于，通信远动模块中包括：自动发电控制AGC装置，自动发电控制AGC装置包括：检波器、低通平滑滤波器。
5.根据权利要求4所述的一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，其特征在于，通信远动模块中还包括：远动接口模块，远动接口模块提供1～2对串口对外通讯。
6.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，其特征在于，交流头插件包括：电流变换器和电压变换器。
7.根据权利要求1所述的一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，其特征在于，还包括：显示板卡，显示板卡与保护测控模块、通信远动模块基于总线板卡通过串口通讯插件连接。
8.根据权利要求7所述的一种分布式光伏发电保护控制与通信装置，其特征在于，所述显示板卡上设有旋钮操作、显示液晶、信号灯指示模块、一个远方/就地选择按钮、一个通讯调试网口。
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CN106054704A (zh) * 2016-06-07 2016-10-26 南京中凯光电科技股份有限公司 一种集成通讯管理和光纤环网通讯的智能箱变测控系统
CN107907760A (zh) * 2017-10-30 2018-04-13 许继电气股份有限公司 一种电力系统用分布式智能i/o接口装置及测控系统
CN110676701A (zh) * 2019-10-12 2020-01-10 南京智能仿真技术研究院有限公司 一种多核智能箱变测控一体化装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106054704A (zh) * 2016-06-07 2016-10-26 南京中凯光电科技股份有限公司 一种集成通讯管理和光纤环网通讯的智能箱变测控系统
CN107907760A (zh) * 2017-10-30 2018-04-13 许继电气股份有限公司 一种电力系统用分布式智能i/o接口装置及测控系统
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