CN214626343U - 一种海上升压站去屏柜化保护架构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种海上升压站去屏柜化保护架构，包括单间隔保护、跨间隔保护、站域保护和自动化监控装置；在线路、分段配置就地单间隔保护及采集控制终端；在变压器各侧配置就地采集控制终端；跨间隔保护按母线和变压器配置保护主机；站域保护和自动化监控装置安装于操作台或就地安装于GIS控制柜、开关柜内；系统网络由跨间隔保护专用环网、监控环网和保护公用环网组成。本实用新型采用就地单间隔保护、分布式跨间隔保护和环形网络，省去了海上升压站平台保护屏柜，解决了保护屏柜占用空间过大、施工难度大的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及海上风电场升压站继电保护技术领域，具体涉及一种海上升压站去屏柜化保护架构。
背景技术
近年来，随着海上风电场的快速发展，风电场离岸距离越来越远，为降低线路损耗和提高供电效率，海上风电场需配套建设海上升压站，作为风电场电能汇集、升压和输送的中心。目前，海上升压站继保室内保护装置繁多，保护屏柜数量较多，占地面积较大，且存在大量从一次设备到保护屏柜的二次电缆，建设成本较高，接线较为复杂，施工调试难度大。
基于上述情况，本实用新型提出了一种海上升压站去屏柜化保护架构，可有效解决以上问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种海上升压站去屏柜化保护架构。
为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：
本实用新型提供一种海上升压站去屏柜化保护架构，包括功能纵向集成单间隔保护、基于环网的分布式跨间隔保护、站域保护和自动化监控装置，单间隔保护和跨间隔保护就地安装；
单间隔保护包括线路保护、分段保护，跨间隔保护包括变压器和母线保护；在线路、分段就地配置单间隔保护及采集控制终端；在变压器各侧就地配置采集控制终端；在母线和变压器分别就地配置保护主机；
变压器保护由变压器保护主机和变压器各侧的采集控制终端组成，变压器保护主机与采集控制终端组建变压器保护专用环网连接；母线保护由线路、分段和变压器相应侧的采集控制终端与母线保护主机组成，母线保护主机与采集控制终端组建母线保护专用环网连接；
单间隔保护、跨间隔保护主机、站域保护与自动化监控装置之间组成监控环网连接；
所有采集控制终端与站域保护之间组成保护公用环网连接。
作为本实用新型的一种优选技术方案，变压器各侧的采集控制终端包括分别设置在变压器高压侧、中压侧和低压侧的采集控制终端。
作为本实用新型的一种优选技术方案，在监控环网上，单间隔保护、跨间隔保护和站域保护与自动化监控装置通过MMS报文实现监视和控制，单间隔保护与跨间隔保护间通过GOOSE报文实现联动、闭锁。
作为本实用新型的一种优选技术方案，母线保护专用环网和变压器保护专用环网通过SV和GOOSE报文实现数据共享。
作为本实用新型的一种优选技术方案，保护公用环网通过SV和GOOSE报文实现数据共享。
作为本实用新型的一种优选技术方案，站域保护同时接入保护公用环网和监控环网。
作为本实用新型的一种优选技术方案，自动化监控装置包括网络记录和故障录波器、监控后台、远动机和保信子站。
作为本实用新型的一种优选技术方案，站域保护和自动化监控装置安装于操作台或就地安装于GIS控制柜、开关柜内；其中，监控后台安装于操作台，其余设备安装于GIS控制柜或开关柜内。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本实用新型的单间隔保护配置功能独立实现，可加快保护动作速度，同时提高单间隔保护可靠性；跨间隔保护采用分布式布置，扩建配置灵活，独立组建专用环网，提高跨间隔保护可靠性；网络架构采用环网方式，在实现数据冗余、保证通信可靠性的同时，取消了交换机设备。相比常规海上升压站的保护架构，本实用新型提出的保护架构通过单间隔、跨间隔保护的就地安装减少了电缆和光纤的数量，省去了保护屏柜，减少了电缆桥架和占地面积，取消了全站交换机，减轻了调试难度和安装接线工作量。
附图说明
图1为海上升压站去屏柜化保护整体架构图；
图2为变压器保护专用环网架构图；
图3为母线保护专用环网架构图；
图4为保护公用环网架构图；
图5为监控系统环网架构图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
下面结合附图1～5和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
如图1所示，本实施例提供一种海上升压站去屏柜化保护架构，包括功能纵向集成单间隔保护、基于环网的分布式跨间隔保护、站域保护和自动化监控装置，单间隔保护、跨间隔保护、站域保护和自动化监控装置就地安装；
单间隔保护包括线路、分段保护，跨间隔保护包括变压器和母线保护；
在线路、分段就地配置单间隔保护及采集控制终端；在变压器各侧就地配置采集控制终端；在母线和变压器分别就地配置保护主机；站域保护和自动化监控装置安装于操作台或GIS控制柜、开关柜内，其中监控后台安装于操作台，其余设备安装于GIS控制柜或开关柜内。
变压器保护由变压器保护主机和变压器各侧采集控制终端组成，变压器保护主机与采集控制终端组建变压器保护专用环网连接；母线保护由线路、分段和变压器相应侧的采集控制终端与母线保护主机组成，母线保护主机与采集控制终端组建母线保护专用环网连接；
单间隔保护、跨间隔保护主机、站域保护与自动化监控装置之间组成监控环网连接；
所有采集控制终端与站域保护之间组成保护公用环网连接。
以上所述的自动化监控装置包括现有技术中网络记录和故障录波器、监控后台、远动机和保信子站等。
单间隔保护实施例如下：在各线路、分段处各配置一台单间隔保护装置，安装于GIS汇控柜内。单间隔保护具有模拟量采集、保护逻辑运算、开入开出和SV、GOOSE通信功能，直接电缆采样电缆跳闸，能独立反应被保护对象的各种类型故障，装置由SOC片上系统和外围芯片配合实现，采用航空插头，适于就地防护安装。
各个采集控制终端作为单间隔、跨间隔保护主机、站域保护和自动化监控装置的采集控制终端，设有多组环网端口适应以上应用，具有模拟量、状态量采集及控制功能，直接电缆采样电缆跳闸，按间隔配置，与单间隔保护独立，装置由SOC片上系统和外围芯片配合实现，采用航空插头，适于就地无防护安装。
采集控制终端应用至变压器各侧时，可配置1台采集控制终端，具有至少3个环网接口，分别接入母线保护专用环网、变压器保护专用环网和保护公用环网，也可以配置2台采集控制终端，每台具有至少2个环网接口，每台一个环网接口分别接入母线保护及变压器保护专用环网，另一个环网接口同时接入保护公用环网。
跨间隔保护主机(变压器保护主机和母线保护主机的统称)设有多组环网接口，接收子网内公用采集控制终端的GOOSE、SV报文，完成数据同步，实现保护逻辑运算，向子机发送GOOSE报文，同时主机可通过环网端口与其它保护交互失灵启动、失灵联跳等信息。
本实施例的保护系统包含变压器保护、母线保护、保护公用、监控四个环形网络，其中变压器保护、母线保护、保护公用三个环形网络相互独立，可根据海上升压站规模及设备类型，划分成多个相互解耦的子环网，并能平衡每个子环网内节点数量，有效减少网络传输延时，利于间隔的灵活扩展，具体如下：
一、跨间隔保护专用环形网络，包括母线保护专用环网和变压器保护专用环网，通过满足IEC61850-9-2规范要求的SV和GOOSE报文实现数据共享；
二、单间隔保护、跨间隔保护、站域保护和自动化监控装置组成监控环网，在此环网上，保护装置与自动化监控装置通过MMS报文实现监视和控制，单间隔保护与跨间隔保护间通过GOOSE报文实现联动、闭锁；
三、采集控制终端、站域保护组成保护公用环网，通过满足IEC 61850-9-2规范要求的SV和GOOSE报文实现网采网跳、报文采集和故障记录功能。
下面对各环网进行详细介绍：
变压器保护专用环网如图2所示，包括：在变压器三侧(高压侧、中压侧和低压侧)各配置一个公用采集控制终端，配置一台变压器保护主机，均安装于GIS汇控柜内，采集控制终端接入一次CT、PT、开入、开出电缆回路，变压器保护主机接入压板、告警节点电缆，各采集控制终端和变压器保护主机接入变压器保护专用环网，采集控制终端同时接入保护公用环网，接入站内IRIG-B对时光纤。
母线保护专用环网如图3所示，包括：在各线路、分段处各配置一台采集控制终端，配置一台母线保护主机，均安装于GIS汇控柜内，采集控制终端接入一次CT、PT、开入、开出电缆回路，母线保护主机接入压板、告警节点电缆，线路、变压器单侧、分段采集控制终端和母线保护主机接入母线保护专用环网，公用采集控制终端同时接入保护公用环网，接入站内IRIG-B对时光纤。
保护公用环网如图4所示，站内各电压等级线路、分段、变压器各侧采集控制终端和站域保护组成保护公用环网。
监控环网如图5所示，自动化监控装置、线路保护、母线保护主机、线路保护主机、分段保护和站域保护组成监控环网。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种海上升压站去屏柜化保护架构，其特征在于：包括功能纵向集成单间隔保护、基于环网的分布式跨间隔保护、站域保护和自动化监控装置，单间隔保护和跨间隔保护就地安装；
单间隔保护包括线路保护、分段保护，跨间隔保护包括变压器和母线保护；在线路、分段就地配置单间隔保护及采集控制终端；在变压器各侧就地配置采集控制终端；在母线和变压器分别就地配置保护主机；
变压器保护由变压器保护主机和变压器各侧的采集控制终端组成，变压器保护主机与采集控制终端组建变压器保护专用环网连接；母线保护由线路、分段和变压器相应侧的采集控制终端与母线保护主机组成，母线保护主机与采集控制终端组建母线保护专用环网连接；
单间隔保护、跨间隔保护主机、站域保护与自动化监控装置之间组成监控环网连接；
所有采集控制终端与站域保护之间组成保护公用环网连接。
2.根据权利要求1所述的一种海上升压站去屏柜化保护架构，其特征在于：变压器各侧的采集控制终端包括分别设置在变压器高压侧、中压侧和低压侧的采集控制终端。
3.根据权利要求1所述的一种海上升压站去屏柜化保护架构，其特征在于：在监控环网上，单间隔保护、跨间隔保护和站域保护与自动化监控装置通过MMS报文实现监视和控制，单间隔保护与跨间隔保护间通过GOOSE报文实现联动、闭锁。
4.根据权利要求1所述的一种海上升压站去屏柜化保护架构，其特征在于：母线保护专用环网和变压器保护专用环网通过SV和GOOSE报文实现数据共享。
5.根据权利要求1所述的一种海上升压站去屏柜化保护架构，其特征在于：保护公用环网通过SV和GOOSE报文实现数据共享。
6.根据权利要求1所述的一种海上升压站去屏柜化保护架构，其特征在于：站域保护同时接入保护公用环网和监控环网。
7.根据权利要求1所述的一种海上升压站去屏柜化保护架构，其特征在于：自动化监控装置包括网络记录和故障录波器、监控后台、远动机和保信子站。
8.根据权利要求1或7所述的一种海上升压站去屏柜化保护架构，其特征在于：站域保护和自动化监控装置安装于操作台或就地安装于GIS控制柜、开关柜内；其中，监控后台安装于操作台，其余设备安装于GIS控制柜或开关柜内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120217302.XU CN214626343U (zh) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | 一种海上升压站去屏柜化保护架构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202120217302.XU CN214626343U (zh) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | 一种海上升压站去屏柜化保护架构 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN214626343U true CN214626343U (zh) | 2021-11-05 |
Family
ID=78438654
Family Applications (1)
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| CN202120217302.XU Active CN214626343U (zh) | 2021-01-26 | 2021-01-26 | 一种海上升压站去屏柜化保护架构 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN214626343U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114430143A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-05-03 | 上海新联合电气有限公司 | 一种采用环网光纤通信技术的智能配电柜 |
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2021
- 2021-01-26 CN CN202120217302.XU patent/CN214626343U/zh active Active
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