RU107411U1 - Модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем - Google Patents
Модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем Download PDFInfo
- Publication number
- RU107411U1 RU107411U1 RU2011112021/07U RU2011112021U RU107411U1 RU 107411 U1 RU107411 U1 RU 107411U1 RU 2011112021/07 U RU2011112021/07 U RU 2011112021/07U RU 2011112021 U RU2011112021 U RU 2011112021U RU 107411 U1 RU107411 U1 RU 107411U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- switchgear
- control
- buses
- lan
- digital
- Prior art date
Links
Landscapes
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
1. Модуль управления и мониторинга ячейки КРУ, содержащий первый контроллер, снабженный аналоговыми и дискретными входами, предназначенными для подключения к датчикам состояния ячейки КРУ, второй контроллер, снабженный последовательным портом, к которому подключен сенсорный экран, и третий контроллер, снабженный дискретными входами для подключения к датчикам состояния ячейки КРУ и дискретными выходами, к которым подключен формирователь релейных сигналов управления ячейкой КРУ, при этом первый, второй и третий контроллеры связаны между собой внутренней ЛВС, а второй и третий контроллеры снабжены первым и вторым дублированными портами Ethernet соответственно. ! 2. Цифровая электрическая подстанция, содержащая ячейки КРУ, снабженные модулями управления и мониторинга по п.1, цифровые датчики тока и напряжения главных цепей КРУ, первую и вторую ЛВС Ethernet с дублированными шинами и комплексы АСУТП и РЗА, снабженные модулями сопряжения с указанными шинами, к шинам первой ЛВС подключены комплекс АСУТП и комплекс РЗА, к шинам второй ЛВС - комплекс РЗА, модули управления и мониторинга ячеек КРУ и выходы указанных цифровых датчиков, при этом модуль управления и мониторинга, по меньшей мере, одной ячейки КРУ выполнен по п.1 и подключен первым и вторым дублированными портами Ethernet к дублированным шинам первой и второй ЛВС соответственно.
Description
Область техники
Полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть применена при создании новых и модернизации существующих электрических подстанций в соответствии с концепцией цифровой подстанции.
Уровень техники
Известны технические решения по применению микропроцессоров и микроконтроллеров в устройствах управления, мониторинга и защиты комплектных распределительных устройств (КРУ), в том числе элегазовых КРУ (КРУЭ), устанавливаемых на современных высоковольтных подстанциях:
- Микропроцессорная система релейной защиты ячеек комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией и управления секционным выключателем. Патент РФ на полезную модель №RU 56679, МПК G06F 15/16, приоритет от 20.04.06, опубл. 10.09.06.
-- Digital control apparatus for gas insulated switchgear. Патент Кореи №KR 20040061776, МПК H02B 13/035, приоритет от 31.12.2002, опубл. 07.07.2004.
- Control and monitoring apparatus for gas insulated switchgear. Патент Кореи №KR 20090085928, МПК G08B 21/00, H02B 13/025, приоритет от 02.05.2008, опубл. 08.10.2009.
- Control system for gas insulated switchgear. Патент Японии №JP 7177623, МПК H02B 1/24, приоритет от 12.21.1993, опубл. 14.07.1995;. - Controller for gas insulated metal enclosed switchgear, Патент КНР на полезную модель №CN 201018218 МПК Н02В 13/035, приоритет от 02.02.2007, опубл. 02.06.2008.
Последнее техническое решение принято в качестве прототипа.
Устройство-прототип содержит два связанных между собой контроллера, к первому из которых подключены сенсорный экран и модули сопряжения с датчиками и средствами управления КРУ, а второй контроллер снабжен средствами связи с внешними устройствами. Первый контроллер используется для управления и мониторинга КРУ, а второй -для коммуникации с внешними устройствами. Для связи элементов устройства прототип использует последовательный интерфейс RS232.
В последние годы с целью упрощения проводного монтажа, повышения надежности, обеспечения интероперабельности (способности к взаимодействию по открытому интерфейсу) и взаимозаменяемости аппаратуры управления от разных производителей осуществляется переход к цифровым подстанциям, т.е к полностью цифровому способу обмена информацией в пределах электрической подстанции и далее - с удаленными центрами управления. Принципы организации такого обмена оговорены набором международных стандартов МЭК 61850 «Системы и сети связи на подстанциях». Эти стандарты регламентируют две шины сетевого обмена по протоколу передачи данных Ethernet.
Одна шина, называемая шиной процесса, обеспечивает быстрый обмен сигналами, требующими высокопроизводительной обработки, стандартизирована протоколом МЭК 61850-9-2 и используется для передачи цифровых значений токов и напряжений, передачи GOOSE-сообщений релейной защиты.
Другая шина, называемая станционной шиной, обеспечивает более медленный обмен информацией, не требующей высокопроизводительной обработки, стандартизирована протоколом МЭК 61850-8-1 и используется для обмена данными и командами между комплексом релейной защиты и автоматики (РЗА), комплексом автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) верхнего уровня подстанции и различными интеллектуальными электронными устройствами, подключенными к шине процесса.
Недостаток прототипа - его неспособность обеспечить управление и мониторинг ячейки КРУ при ее использовании в качестве одного из интеллектуальных электронных устройств цифровой подстанции в соответствии с международным стандартом МЭК 61850.
Раскрытие существа полезной модели
Предметом по п.1 формулы полезной модели является модуль управления и мониторинга ячейки КРУ, содержащий первый контроллер, снабженный аналоговыми и дискретными входами, предназначенными для подключения к соответствующим выходам датчиков состояния ячейки КРУ, второй контроллер, снабженный последовательным портом, к которому подключен сенсорный экран, и третий контроллер, снабженный дискретными входами для подключения к датчикам состояния ячейки КРУ и дискретными выходами, к которым подключен формирователь релейных сигналов управления ячейкой КРУ, при этом первый, второй и третий контроллеры связаны между собой внутренней локальной вычислительной сетью (ЛВС), а второй и третий контроллеры снабжены первым и вторым дублированными портами Ethernet соответственно.
Предметом полезной модели также является цифровая электрическая подстанция, содержащая ячейки КРУ, снабженные модулями управления и мониторинга по п.1, цифровые датчики тока и напряжения главных цепей КРУ, первую и вторую ЛВС Ethernet с дублированными шинами и комплексы АСУТП и РЗА, снабженные модулями сопряжения с указанными шинами, к шинам первой ЛВС подключены комплекс АСУТП и комплекс РЗА, к шинам второй ЛВС - комплекс РЗА, модули управления и мониторинга ячеек КРУ и выходы указанных цифровых датчиков, при этом модуль управления и мониторинга, по меньшей мере, одной ячейки КРУ выполнен по п.1 и подключен первым и вторым дублированными портами Ethernet к дублированным шинам первой и второй ЛВС соответственно.
Технический результат полезной модели - повышение производительности цифровой обработки и надежности управления ячейкой КРУ при ее сопряжении с другими интеллектуальными электронными устройствами цифровой подстанции по интерфейсу, унифицированному в соответствии со международным стандартом МЭК 61850.
Осуществление полезной модели
Блок-схема заявляемого модуля представлена на фиг.1, а заявляемой подстанции - на фиг.2.
Модуль содержит первый контроллер 1, второй контроллер 2 и третий контроллер 3. Контроллер 1 снабжен аналоговыми входами 4 и дискретными входами 5 для подключения к соответствующим выходам датчиков состояния ячейки 6 КРУ. Контроллер 2 снабжен последовательным портом 7, к которому подключен сенсорный экран 8. Контроллер 3 снабжен дискретными входами 9 для подключения к датчикам состояния ячейки 6 и дискретными выходами 10, к которым подключен формирователь 11 релейных сигналов управления ячейкой. 6. Контроллеры 1, 2 и 3 связаны между собой внутренней ЛВС 12. Контроллеры 2 и 3 снабжены дублированными портами Ethernet: контролер 2 - первым дублированным портом 13, а контроллер 3 - вторым дублированным портом 14.
Порты 13 и 14 предназначены для подключения к дублированным коммуникационным шинам цифровой подстанции: к станционной шине 15 и к шине 16 процесса соответственно.
На фиг.2 представлена схема цифровой электрической подстанции, в которой используются ячейки 6 КРУ с заявляемым модулем 17.
Подстанция содержит ячейки 6 КРУ, снабженные предлагаемыми модулями 17, цифровые датчики 18 тока и напряжения главных цепей КРУ, первую ЛВС Ethernet с дублированными шинами 15, и вторую ЛВС Ethernet с дублированными шинами 16, а также комплекс 19 АСУТП и комплекс 20 РЗА. Комплексы 19 и 20 снабжены модулями 21 сопряжения с дублированными шинами Ethernet. С помощью модулей 21 к шинам 15 подключены комплекс 19 и комплекс 20, а к шинам 16 - комплекс 20. К шинам 16 также подключены выходы датчиков 18. Модули 17 ячеек 6 подключены портами 13 и 14 к дублированным шинам 15 и 16 соответственно.
Модуль управления и мониторинга ячейки КРУ работает в составе цифровой подстанции следующим образом.
Контроллер 3 осуществляет непосредственное управление коммутационными аппаратами ячейки КРУ через формирователь 11 релейных сигналов. Необходимую для выполнения алгоритмов управления информацию о токах и напряжениях главных цепей КРУ от цифровых датчиков тока и напряжения и команды аварийного отключения от комплекса РЗА, контроллер 3 получает по шине 16 процесса в соответствии со стандартом МЭК 61850-9-2. Информацию о состоянии коммутационных аппаратов контроллер 3 получает непосредственно из ячейки 6 КРУ по своим дискретным входам 9 и от контроллера 1 по внутренней локальной сети 12. Команды оперативного управления от комплекса АСУТП подстанции, команды взаимных блокировок с другими ячейками, принимаемые контроллером 2 по шине 15 подстанции в соответствии со стандартом МЭК 61850-8-1, также передаются в контроллер 3 по внутренней сети 12.
Контроллер 1 собирает информацию от всех датчиков состояния ячейки КРУ (в том числе от датчиков давления в КРУЭ), реализует ее временное хранение до передачи на верхний уровень и выполняет алгоритмы диагностики состояния КРУ. Получаемую информацию и результаты диагностики контроллер 1 передает по внутренней сети 12 контроллеру 2, который транслирует ее на верхний уровень АСУТП подстанции по шине 15.
Локальное управление ячейкой 6 КРУ и контроль самого модуля управления и мониторинга осуществляются с сенсорного экрана 8, подключенного к порту 7 контроллера 2, с использованием внутренней сети 12 для обмена информацией с контроллерами 1 и 3.
Структура предлагаемого устройства обеспечивает требуемую для цифровой подстанции производительность обработки и надежность управления благодаря оптимальному распределению функций между контроллерами 1, 2 и 3 и обмену цифровыми данными с внешними устройствами по дублированным коммуникационным шинам 15 и 16.
Цифровая подстанция с ячейкой КРУ, снабженной модулем 17, работает следующим образом.
Датчики 18 передают по шине 16 модулям 17 и комплексу 20 РЗА значения токов и значения напряжений главных цепей КРУ. Эти данные используются для выполнения алгоритмов управления и релейной защиты.
Команды оперативного управления от комплекса 19 АСУТП, команды взаимных блокировок с другими ячейками от комплекса 20 РЗА принимаются модулем 17 по шине 15 подстанции. Эта же шина используется для обмена данными и командами между комплексом 20 РЗА, комплексом 19 АСУТП верхнего уровня подстанции и другими (не показанными на фиг.2) интеллектуальными электронными устройствами, подключенными к шине 16 процесса.
Использование ячеек 6 КРУ, снабженных модулями 17, в составе цифровой подстанции повышает ее надежность управления и удобство эксплуатации.
Claims (2)
1. Модуль управления и мониторинга ячейки КРУ, содержащий первый контроллер, снабженный аналоговыми и дискретными входами, предназначенными для подключения к датчикам состояния ячейки КРУ, второй контроллер, снабженный последовательным портом, к которому подключен сенсорный экран, и третий контроллер, снабженный дискретными входами для подключения к датчикам состояния ячейки КРУ и дискретными выходами, к которым подключен формирователь релейных сигналов управления ячейкой КРУ, при этом первый, второй и третий контроллеры связаны между собой внутренней ЛВС, а второй и третий контроллеры снабжены первым и вторым дублированными портами Ethernet соответственно.
2. Цифровая электрическая подстанция, содержащая ячейки КРУ, снабженные модулями управления и мониторинга по п.1, цифровые датчики тока и напряжения главных цепей КРУ, первую и вторую ЛВС Ethernet с дублированными шинами и комплексы АСУТП и РЗА, снабженные модулями сопряжения с указанными шинами, к шинам первой ЛВС подключены комплекс АСУТП и комплекс РЗА, к шинам второй ЛВС - комплекс РЗА, модули управления и мониторинга ячеек КРУ и выходы указанных цифровых датчиков, при этом модуль управления и мониторинга, по меньшей мере, одной ячейки КРУ выполнен по п.1 и подключен первым и вторым дублированными портами Ethernet к дублированным шинам первой и второй ЛВС соответственно.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011112021/07U RU107411U1 (ru) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011112021/07U RU107411U1 (ru) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU107411U1 true RU107411U1 (ru) | 2011-08-10 |
Family
ID=44755205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011112021/07U RU107411U1 (ru) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU107411U1 (ru) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496199C2 (ru) * | 2011-09-21 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ВостокЭнергоКомплект" | Высоковольтное комплектное распределительное устройство |
| RU2550810C2 (ru) * | 2013-08-13 | 2015-05-20 | Борис Юрьевич Шолохович | Высоковольтное комплектное распределительное устройство |
| RU168355U1 (ru) * | 2016-08-19 | 2017-01-30 | Александр Николаевич Беляев | Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции |
| RU2650894C1 (ru) * | 2016-10-27 | 2018-04-18 | ПАО "Московская объединённая электросетевая компания" (ПАО "МОЭСК") | Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции |
| RU2734110C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2020-10-13 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления |
| RU2740075C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2021-01-11 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Цифровая трансформаторная подстанция |
-
2011
- 2011-03-30 RU RU2011112021/07U patent/RU107411U1/ru active
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2496199C2 (ru) * | 2011-09-21 | 2013-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ВостокЭнергоКомплект" | Высоковольтное комплектное распределительное устройство |
| RU2550810C2 (ru) * | 2013-08-13 | 2015-05-20 | Борис Юрьевич Шолохович | Высоковольтное комплектное распределительное устройство |
| RU168355U1 (ru) * | 2016-08-19 | 2017-01-30 | Александр Николаевич Беляев | Устройство сбора, контроля и управления оборудованием электрической подстанции |
| RU2650894C1 (ru) * | 2016-10-27 | 2018-04-18 | ПАО "Московская объединённая электросетевая компания" (ПАО "МОЭСК") | Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции |
| RU2734110C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2020-10-13 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Цифровая трансформаторная подстанция с активно-адаптивной системой управления |
| RU2740075C1 (ru) * | 2020-07-20 | 2021-01-11 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Цифровая трансформаторная подстанция |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU107411U1 (ru) | Модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем | |
| CN102664465B (zh) | 具有双电源转换功能的断路器控制器、切换系统及方法 | |
| CN107611945B (zh) | 一种设备状态感知式110kV线路保护系统及实现方法 | |
| CN103779967B (zh) | 用于配电自动化终端的测控系统及其测控模组 | |
| CN209748268U (zh) | 一种智能牵引变电站站域保护装置 | |
| CN202940826U (zh) | 网络通讯管理机及网络通讯管理系统 | |
| CN103107595B (zh) | 预制式变电站中的变电站自动化系统 | |
| CN103885411A (zh) | 发电厂综合自动化系统 | |
| CN102946089A (zh) | 一种基于无线传输的电力系统继电保护系统 | |
| CN104242472A (zh) | 一种铁路车站低压变配电智能监控系统 | |
| CN111722556A (zh) | 一种集保护、控制、在线监测于一体的开关柜智能终端 | |
| CN202076849U (zh) | 一种变电站集中式保护测控装置 | |
| CN213690268U (zh) | 一种移动储能车的rtu控制装置 | |
| CN220342105U (zh) | 一种地铁用智能化组合开关柜 | |
| CN205265352U (zh) | 一种智能中压开关柜 | |
| CN102375105A (zh) | 变电所设备继电保护系统模拟测试系统 | |
| RU2454772C1 (ru) | Устройство управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства | |
| CN202034825U (zh) | 中压开关智能综合装置 | |
| CN208384089U (zh) | 一种直流综合状态监测装置 | |
| CN112165162B (zh) | 一种运载火箭地面电源控制系统 | |
| CN202696279U (zh) | 具有双电源转换功能的断路器控制器及双电源切换系统 | |
| WO2012134333A1 (ru) | Модуль управления и мониторинга ячейки комплектного распределительного устройства и цифровая подстанция с ячейкой комплектного распределительного устройства, снабженной таким модулем | |
| CN101707333A (zh) | 以现场总线为基础的新型低压开关柜 | |
| CN210468895U (zh) | 具备图像处理及比对功能的馈线终端 | |
| CN202260233U (zh) | 气体绝缘金属封闭开关设备用gis间隔智能监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC92 | Official registration of non-contracted transfer of exclusive right of a utility model |
Effective date: 20191230 |