CN206211518U - 一种光伏箱变用综合监测保护系统 - Google Patents

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Abstract

一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于包括：CPU模块以及和CPU模块相连接的保护报警单元、通讯单元、电源模块、显示模块、低速总线采样控制单元以及高速总线采样控制单元；本实用新型以32位微处理器和实时嵌入式操作系统为平台，综合使用了各种硬件、软件的前沿技术具有高性能、高精度、高稳定性的特点。配有10M/100M自适应以太网，可满足大电流高速率数据传输要求同时还有RS232/RS485通讯、CAN总线、zigbee无线传输方式。本实用新型集成检测、控制、保护、通讯等功能，稳定性高适应恶劣环境。

Description

一种光伏箱变用综合监测保护系统
技术领域
本实用新型属于新能源控制保护技术领域，具体涉及一种光伏箱变用综合监测保护系统。
背景技术
光伏发电作为绿色、环保、可再生型能源，近年在国内得到了越来越多的重视和十分迅速的发展。光伏发电技术进一步趋于成熟，光伏发电成本大幅下降。国家电网发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见(暂行)》、《关于促进分布式光伏发电并网管理工作的意见(暂行)》和《分布式光伏发电接入配电网相关技术规定(暂行)》等两个意见、一个规定。这意味着长期困扰国内光发电市场入网难的问题将得到缓解，国内市场启动的重要一环已经打开。光伏发电的装机容量将会大幅上升。随着光伏发电在全社会及国民生活中的地位不断提高，设计效益及经济效益日益明显，对一次设备及二次设备提出了更高的技术要求，发电、变电、电力传输、保护监视、控制调节等自动化水平也大大得到发展。
当前，国内外光伏工程按“少人值班”的运行管理方式设计，整个光伏场的集控室设置在升压站侧，35kV或10kV，110kV/220kV微机保护装置统一建为升压变电站综合自动化系统，进而通过远方调度来实现升压站的“遥信、遥测、遥控、遥调”功能。
使用传统发电厂或变电站系统的保护测控装置存在诸多不足主要是在设计电路板过程中结构混乱照成电路板抗干扰能力较弱，直接导致整个光伏箱变柜使用精度和场合比较低端，传统的光伏箱变柜保护系统重点在于电量保护，对非电量保护预警方面有很大的欠缺。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电力配电柜加热除湿器，解决控制柜在夜晚无法获取电力支持这种情况下无法对控制柜进行加热除湿工作，并能够实现对电池组进行良好地管理，延长寿命。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于包括：CPU模块以及和CPU模块相连接的保护报警单元、通讯管理单元、电源模块、显示模块、低速总线采样控制单元以及高速总线采样控制单元；
所述保护报警单元包括电量保护和非电量保护两大类别，电量保护有过压保护、欠压保护、零序电流保护、过流二段、过流三段保护；非电量保护有重瓦斯跳闸、变压器超高温跳闸、轻瓦斯报警、压力释放阀动作、变压器高温报警、变压器油位低报警；
所述通讯管理单元包括以太网通讯、RS-485/232通讯、Zigbee通讯、CAN总线通讯接口，并且可以实现多协议转换；
所述高速总线采样控制单元包括外部RAM、交流A/D采样单元、NOR Flash模块；
所述低速总线采样控制单元包括开入电路、开出电路、检测电路。
7、根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于所述CPU模块为主控芯片，采用的是ST公司的STM32f4系列的芯片。
8、根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于所述电源模块提供+12V和+5V两种类型的电压，再根据系统的需要，利用硬件电路将电压转换成所需的不同大小的模拟电压和数字电压。
9、根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于，所述显示模块有本地显示和工业平板两种显示方式，其中本地显示是利用LED灯的亮灭来反映遥控遥测的状态，工业平板显示是通过上位主机，读取CPU板的信号，直观的反应CPU的测控和保护状态。
10、根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于所述高速总线采样控制单元中的交流A/D采样可以通过PT降压、CT降流后采集交流侧的三相电压，三相电流，从而计算得出三相电的频率、功率因数、有关功率、无功功率、有功电度、无功电度这些电量参数，外部RAM和NOR Flash模块是为CPU模块减负，提高系统的效率。
11、根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于所述低速总线采样控制单元开入开出指的是遥信和遥控功能，本实用新型中有28路遥信开入为AC/DC220V有源开入，开入信号先经过稳压再整流桥整流，之后RC滤波，随后经过SN74HC14D两次信号翻转，以提高CPU芯片采集的开入信号的稳定性，开出信号也经过SN74HC14D翻转后来控制继电器提高开出信号的稳定性。
根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于所述CPU模块、保护报警单元、通讯单元、低速总线采样控制单元以及高速总线采样控制单元，本实用新型中将整个系统按照各个单元的不同功能，不同的传输速率区分开来并将几个单元分别集成在不同PCB板上，以减少PCB板因不同类型走线而带来的信号干扰，从而提高系统的稳定性和检测精度。
本实用新型的优点：本实用新型中将整个系统按照各个单元的不同功能，不同的传输速率区分开来并将几个单元分别集成在不同PCB板上，能够大大减少PCB板因不同类型走线而带来的信号干扰，从而提高系统的稳定性和检测精度以及在设计电路图中利用大量的减少干扰提高精度的措施，并且传统的光伏箱变柜保护系统相比，本实用新型对非电量保护预警方面有很大的提高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细说明。
如图1所示，一种光伏箱变用综合监测保护系统，包括：CPU模块以及和CPU模块相连接的保护报警单元、通讯单元、电源模块、显示模块、低速总线采样控制单元以及高速总线采样控制单元；
所述保护报警单元包括电量保护和非电量保护两大类别，电量保护有过压保护、欠压保护、零序电流保护、过流二段、过流三段保护；非电量保护有重瓦斯跳闸、变压器超高温跳闸、轻瓦斯报警、压力释放阀动作、变压器高温报警、变压器油位低报警；
所述通讯单元包括以太网通讯、RS-485/232通讯、Zigbee通讯、CAN总线通讯接口；
所述低速总线采样控制单元包括外部RAM、交流A/D采样单元、NOR Flash模块；
所述高速总线采样控制单元包括开入电路、开出电路、检测电路。
本实用新型以32位微处理器和实时嵌入式操作系统为平台，综合使用了各种硬件、软件的前沿技术具有高性能、高精度、高稳定性的特点。配有10M/100M自适应以太网，可满足大电流高速率数据传输要求同时还有RS232/RS485通讯、CAN总线、zigbee无线传输方式。本实用新型集成检测、控制、保护、通讯等功能，稳定性高适应恶劣环境。

Claims (7)

1.一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于包括：CPU模块以及和CPU模块相连接的保护报警单元、通讯管理单元、电源模块、显示模块、低速总线采样控制单元以及高速总线采样控制单元；
所述保护报警单元包括电量保护和非电量保护两大类别，电量保护有过压保护、欠压保护、零序电流保护、过流二段、过流三段保护；非电量保护有重瓦斯跳闸、变压器超高温跳闸、轻瓦斯报警、压力释放阀动作、变压器高温报警、变压器油位低报警；
所述通讯管理单元包括以太网通讯、RS‐485/232通讯、Zigbee通讯、CAN总线通讯接口，并且可以实现多协议转换；
所述高速总线采样控制单元包括外部RAM、交流A/D采样单元、NOR Flash模块；
所述低速总线采样控制单元包括开入电路、开出电路、检测电路。
2.根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于所述CPU模块为主控芯片，采用的是ST公司的STM32f4系列的芯片。
3.根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于所述电源模块提供+12V和+5V两种类型的电压，再根据系统的需要，利用硬件电路将电压转换成所需的不同大小的模拟电压和数字电压。
4.根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于，所述显示模块有本地显示和工业平板两种显示方式，其中本地显示是利用LED灯的亮灭来反映遥控遥测的状态，工业平板显示是通过上位主机，读取CPU板的信号，直观的反应CPU的测控和保护状态。
5.根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于所述高速总线采样控制单元中的交流A/D采样可以通过PT降压、CT降流后采集交流侧的三相电压，三相电流，从而计算得出三相电的频率、功率因数、有关功率、无功功率、有功电度、无功电度这些电量参数，外部RAM和NOR Flash模块是为CPU模块减负，提高系统的效率。
6.根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于所述低速总线采样控制单元开入开出指的是遥信和遥控功能，本实用新型中有28路遥信开入为AC/DC220V有源开入，开入信号先经过稳压再整流桥整流，之后RC滤波，随后经过SN74HC14D两次信号翻转，以提高CPU芯片采集的开入信号的稳定性，开出信号也经过SN74HC14D翻转后来控制继电器提高开出信号的稳定性。
7.根据权利要求1所述一种光伏箱变用综合监测保护系统，其特征在于所述CPU模块、保护报警单元、通讯单元、低速总线采样控制单元以及高速总线采样控制单元，本实用新型中将整个系统按照各个单元的不同功能，不同的传输速率区分开来并将几个单元分别集成在不同PCB板上，以减少PCB板因不同类型走线而带来的信号干扰，从而提高系统的稳定性和检测精度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107394653A (zh) * 2017-09-19 2017-11-24 桂林君泰福电气有限公司 一种智能紧凑型变电站
CN108631440A (zh) * 2018-05-11 2018-10-09 马鞍山市新桥工业设计有限公司 一种基于光伏发电的远程变电站系统
CN110350490A (zh) * 2019-07-30 2019-10-18 南京南电继保自动化有限公司 智能箱变保护测控一体化装置

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