CN206759165U - 自愈式配电网络系统 - Google Patents

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石建华
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Abstract

本实用新型涉及一种自愈式配电网络系统，包括CPU处理单元、遥测单元、遥信单元、遥控单元、人机接口单元、通讯接口单元、就地无线控制单元，其控制方法通过遥测单元检测配电网的电压、电流信号，通过遥信单元采集高压开关的开关状态、储能状态；在配电网的线路发生故障时，高压开关断开，CPU处理单元通过遥控单元驱动高压开关按照一定的时间间隔依次进行自动重合闸动作；一直到不能重合闸的位置时判断为故障点，自动闭锁该高压开关的重合闸装置，隔离故障电路。本实用新型让配电网工作在智能自动隔离故障点模式，将故障影响降到最低，实现自愈式的功效。

Description

自愈式配电网络系统
技术领域
本实用新型涉及一种配电技术领域，尤其是一种自愈式配电网络系统。
背景技术
现代电力系统大致可以分为发电、变电、输电、配电和用电五个环节。在电力系统的五个环节中，配电网作为末端直接和用户相连，具有深入城市和居民密集点，传输功率和距离一般不大，供电容量、用户性质、供电质量和可靠性各不相同的特点。配电网在电力系统中承担着分配电能的作用，通常由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成，从输电网或发电厂接收电能，通过配电设施就地分配或按电压逐级分配给各类用户。
配电网的安全、优质运行是用户切身利益的保障。随着科学技术的进步，用户对配电网的要求也越来越高。各种精密的实验仪器，医疗设备器械的正常运转需要更高的电能质量才能保证：银行、通信、半导体制造等行业依赖于配电网的可靠供电才能正常运行。所以人们对用电质量的要求越来越高，甚至连电源的瞬时中断也不能忍受。这说明配电网自动化的发展的趋势是势在必行的，并且保护、监测和控制系统的改进并逐步达到自动化，对于配电网的运行也十分重要，且其重要性和作用正逐渐增大，在某些方面，如故障的快速隔离和提高供电可靠率，是必不可少的。
发明内容
针对现有电力系统中配电网故障范围影响大，负荷分配不灵活的问题，本实用新型提供了一种自愈式配电网络系统及其控制方法。
为实现上述目的，本实用新型提供一种自愈式配电网络系统，包括
CPU处理单元：作为系统的运行中枢；
遥测单元：将输入的外部电压、电流信号进行转换，转换为CPU处理单元可接受的信号，供CPU处理单元采集用；
遥信单元：将外部开关本体状态、储能状态等开关量转换为CPU处理单元可接受的信号，供CPU处理单元采集遥信量使用；
遥控单元：将弱控制信号转换为可以控制外部开关本体动作的强信号来驱动外部开关本体的分合闸操作；
人机接口单元、通讯接口单元、就地无线控制单元，遥测单元、遥信单元和就地无线控制单元与CPU处理单元的输入端连接，遥控单元与CPU处理单元的输出端连接，人机接口单元、通讯接口单元与CPU处理单元互相连接。
本实用新型的有益效果是整个装置系统可为配电网领域中自愈式配电网提供一种全新的方法，让配电网工作在智能自动隔离故障点模式，将故障影响降到最低，实现自愈式的功效。为解决配电网端因线路故障，造成大面积停电，影响范围大，影响结果严重等问题提供了一种全新的解决模式，为终端用电户带来全新的用电感受。可为企业创造巨大的经济和社会效益。
附图说明
图1是本实用新型实施例系统示意图。
图2是本实用新型实施例的配电网系统示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的具体实施例是一种自愈式配电网络系统，包括
(1)CPU处理单元：作为系统的运行中枢，主要包括遥测量数据、遥信量数据的采集和控制遥控输出单元执行分合闸操作，根据设置好的内部动作逻辑进行保护逻辑操作，实现重合闸的功能。
(2)遥测单元：遥测单元由专用电压电流传感器和信号转换电路组成，外部电压电流信号进入装置后，接入遥测采集单元，遥测采集单元将输入的外部电压电流信号进行转换，转换为CPU处理单元可接受的信号，供CPU采集用；遥测单元具有转换效率高，输出信号稳定的特点，内部具有过范围保护，抗干扰处理等功能，为整个装置的可靠运行提供了有力保障。
(3)遥信单元：遥信单元核心以光耦隔离电路和外扩信号处理电路组成，是整个系统的开关状态量的输入处理单元，将外部开关本体状态、储能状态等开关量转换为CPU处理单元可接受的信号，供CPU采集遥信量使用；遥信单元具转换速度快，稳定的特点，具有过范围保护，抗干扰处理等功能。
(4)遥控单元：遥控单元包含分闸和合闸两大部分组成，合闸采用晶闸管驱动继电器方式输出，分闸采用MOS管驱动方式输出，遥控单元是整个系统的核心控制单元，需要有绝对的输出可靠性和稳定性，CPU通过信号控制口输出弱控制信号，遥控单元将弱控制信号转换为可以控制外部开关本体动作的强信号来驱动外部开关本体的分合闸操作，从而达到对外部开关的可靠控制，合闸采用驱动继电器方式，可提供足够的合闸功率给开关合闸，分闸采用。并且遥控功能可以实现系统对远方设备的控制。系统能及时显示遥控是否成功完成，并在失败时发出警告信息。
(5)人机接口单元，人机接口是指人与计算机之间建立联系、交换信息的输入/输出设备的接口，这些设备包括键盘、显示器、打印机、鼠标器等。在本装置中人机接口单元由液晶屏和按键及状态指示灯组成，液晶显示采用汉字式显示方式，方便设置参数查看运行状态，按键提供了输入接口，可根据现场需要，方便简洁的配置控制装置参数，为系统的可靠运行提供简易的配置方式。
(6)通讯接口单元：通讯接口单元采用CPU内部自带串口输出方式，具有实时性高，稳定可靠的优点，外部可连接GPRS模块，网口模块，光纤模块等，实现各种方式的通讯连接功能，方便系统的运行状态监视，控制等功能。
(7)就地无线控制单元：就地无线控制单元采用专业无线遥控配件，具有信号稳定，遥控距离远的特点，使得装置在运行期间，无需通过装置按钮直接操作开关本体的分合闸动作，可直接在遥控距离范围内，通过手持遥控器在杆下操作开关的分合闸动作，简化了操作的繁琐性，使得运行维护更加简单易行。
本实用新型的自愈式配电网络系统的控制方法的工作过程如下：
(1)通过遥测单元检测配电网的电压、电流信号，通过遥信单元采集高压开关的开关状态、储能状态；
(2)在配电网的线路发生故障时，高压开关断开，CPU处理单元通过遥控单元驱动高压开关按照0～120s的时间间隔依次进行自动重合闸动作；
(3)一直到不能重合闸的位置时判断为故障点，自动闭锁该高压开关的重合闸装置，隔离故障电路，并继续在其他分支电路进行重合闸动作，直到全部高压开关均进行过重合闸动作。
(4)根据不能重合闸的高压断路器的状态，初步判断故障，并通知工作人员进行检修。
图2为模拟的配电系统图，图中DL为高压断路器，在DL2后方发生故障时，本控制方法以25s的间隔依次对高压断路器进行重合闸动作，DL1正常合闸，DL2由于故障不能合闸，系统自动闭锁DL2的重合闸实现隔离，其后的DL4重合闸不得电不启动重合闸，DL3正常合闸。本实用新型有效解决之前配网线路故障点判断复杂，不能可靠隔离故障点的问题，最终可实现自愈式配网系统管理的功能。
上述实施例是本实用新型的较佳实施方式，其他显而易见的改进均在本实用新型的保护范围内。

Claims (1)

1.一种自愈式配电网络系统，其特征在于：包括
CPU处理单元：作为系统的运行中枢；
遥测单元：将输入的外部电压、电流信号进行转换，转换为CPU处理单元可接受的信号，供CPU处理单元采集用；
遥信单元：将外部开关本体状态、储能状态等开关量转换为CPU处理单元可接受的信号，供CPU处理单元采集遥信量使用；
遥控单元：将弱控制信号转换为可以控制外部开关本体动作的强信号来驱动外部开关本体的分合闸操作；
人机接口单元、通讯接口单元、就地无线控制单元，遥测单元、遥信单元和就地无线控制单元与CPU处理单元的输入端连接，遥控单元与CPU处理单元的输出端连接，人机接口单元、通讯接口单元与CPU处理单元互相连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107086665A (zh) * 2017-05-04 2017-08-22 国网江苏省电力公司睢宁供电公司 自愈式配电网络系统及其控制方法

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