一種三層結(jié)構(gòu)的智能配電室系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種三層結(jié)構(gòu)的智能配電室系統(tǒng)屬電氣技術(shù)與設(shè)備領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案是：本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分為站控層、間隔層及過程層，三層之間通過光纖以太網(wǎng)交換機連接，構(gòu)成光纖以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，針對10kV電壓等級的開閉所/配電室的實際，系統(tǒng)信息及一次設(shè)備信息依標(biāo)準(zhǔn)要求數(shù)字化，配電室二次功能集成化，智能開關(guān)柜包括智能化斷路器、智能化接觸器、智能化熔斷器等開關(guān)設(shè)備，其二次設(shè)備采用電子式互感器和電子式采集設(shè)備，構(gòu)建一次監(jiān)測、二次不同專業(yè)要求的信息共享軟硬件平臺。有益效果是：實現(xiàn)配電室集群的網(wǎng)絡(luò)化、一體化、數(shù)字化和智能化，降低二次系統(tǒng)的施工、維護(hù)、擴容等的成本，技術(shù)先進(jìn)實用，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效，使用安全可靠。
【專利說明】—種三層結(jié)構(gòu)的智能配電室系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種三層結(jié)構(gòu)的智能配電室系統(tǒng)屬電氣技術(shù)與設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，單一的配電室供電逐漸被配電室集群供電所取代，城市綜合體的供電系統(tǒng)逐漸呈現(xiàn)出由一個或多個IOkV開閉所帶幾個甚至幾十個配電室的方式，形成了區(qū)域性的用戶配電網(wǎng)絡(luò)，單純的微機綜自系統(tǒng)和配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)難以保障配電室集群的安全、可靠、高效運行。由于用戶配電室集群的運行控制具有統(tǒng)一的電源、統(tǒng)一的運行方式和控制策略、統(tǒng)一的保護(hù)體系的特征，從而需要基于IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系的新型智能電網(wǎng)技術(shù)，將智能變電站技術(shù)和智能配網(wǎng)技術(shù)有機整合，構(gòu)成智能配電室的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備，實現(xiàn)配電室的智能化，才能滿足不斷提高的供電可靠性和供電效率的要求。未來各類新能源的應(yīng)用，如分布于社區(qū)的微型太陽能發(fā)電、微型風(fēng)力發(fā)電、以及電動汽車充電等等，都對配電室智能化提出了更高的要求，配電室的智能化不僅是現(xiàn)實的需要，也將成為未來發(fā)展的方向。
[0003]配電室集群對智能化功能的要求主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)備自投、故障定位及分析三個方面。供電系統(tǒng)內(nèi)部故障時，如開閉所到配電室的電纜故障，智能系統(tǒng)需自動根據(jù)預(yù)案實現(xiàn)故障隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)供，快速恢復(fù)供電。高壓熔斷器保護(hù)的配變引發(fā)進(jìn)線斷路器越級跳閘時，智能系統(tǒng)應(yīng)能自動快速分?jǐn)嘣摶芈返某鼍€開關(guān)，隔離故障配變，之后自動合上越級跳閘的進(jìn)線斷路器，快速恢復(fù)該段母線所連接的其它配變供電。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是根據(jù)配電室集群對智能化的需求研制一種三層結(jié)構(gòu)的智能配電室系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分為站控層、間隔層及過程層，三層之間通過光纖以太網(wǎng)交換機連接，構(gòu)成光纖以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，針對IOkV電壓等級的開閉所/配電室的實際，系統(tǒng)信息及一次設(shè)備信息依標(biāo)準(zhǔn)要求數(shù)字化，配電室二次功能集成化，智能開關(guān)柜包括智能化斷路器、智能化接觸器、智能化熔斷器等開關(guān)設(shè)備，其二次設(shè)備采用電子式互感器和電子式采集設(shè)備，構(gòu)建一次監(jiān)測、二次不同專業(yè)要求的信息共享軟硬件平臺。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:將集成保護(hù)技術(shù)和智能開關(guān)柜結(jié)合，構(gòu)成符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系的三層結(jié)構(gòu)的智能配電室系統(tǒng)，以IEC61850-9-2傳輸采樣值、以GOOSE傳輸控制和閉鎖命令，實現(xiàn)配電室集群的網(wǎng)絡(luò)化、一體化、數(shù)字化和智能化，降低二次系統(tǒng)的施工、維護(hù)、擴容等的成本，技術(shù)先進(jìn)實用，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效，使用安全可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0008]圖2是本發(fā)明實施例的供電網(wǎng)絡(luò)接線圖。
【具體實施方式】
[0009]結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的細(xì)節(jié)與工作過程，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一個實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分為站控層、間隔層及過程層，三層之間通過光纖以太網(wǎng)交換機連接，構(gòu)成光纖以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，針對IOkV電壓等級的開閉所/配電室的實際，系統(tǒng)信息及一次設(shè)備信息依標(biāo)準(zhǔn)要求數(shù)字化，配電室二次功能集成化。過程層的10 /0.4kV開關(guān)柜均實現(xiàn)數(shù)字化、智能化，全站光纖通信，采用IEC61850 - 9 - 2規(guī)約傳輸采樣值，可實現(xiàn)零丟幀，支持IOkV智能開關(guān)柜的ECT /EVT電子式互感器、小功率互感器的接入，支持0.4kV智能開關(guān)柜的常規(guī)互感器接入，具有完備的開關(guān)柜保護(hù)功能、站域保護(hù)功能、跨站群域網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能。一般配電室采用單網(wǎng)通信，重要的開閉所/配電室可選雙網(wǎng)冗余，可實現(xiàn)全站“直采直跳”。智能開關(guān)柜包括智能化斷路器、智能化接觸器、智能化熔斷器等開關(guān)設(shè)備，這些智能設(shè)備通過光網(wǎng)與保護(hù)控制主機進(jìn)行基于IEC61850-9-2、GOOSE通信的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)集成保護(hù)和監(jiān)控功能，其二次設(shè)備采用電子式互感器和電子式采集設(shè)備，采樣值通過光纖送給測控IED，只需要簡單跳線可以實現(xiàn)多路信息采集共享一個測控IED。系統(tǒng)構(gòu)建一次監(jiān)測、二次不同專業(yè)要求的信息共享軟硬件平臺，具備SCADA、五防聯(lián)鎖、電量采集、狀態(tài)檢測、電能質(zhì)量監(jiān)測、保護(hù)信息管理等功能，同時和一體化電源、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、視頻設(shè)備等輔助系統(tǒng)實現(xiàn)了協(xié)同互動。
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流是這樣的:1、采集數(shù)據(jù):智能開關(guān)柜經(jīng)IEC61850-9-2發(fā)送采樣值。2、信號和控制:智能開關(guān)柜的開關(guān)量輸入，經(jīng)GOOSE傳輸狀態(tài)信號和SOE報告供保護(hù)、控制邏輯處理。系統(tǒng)主機的分合控制命令通過GOOSE發(fā)送到智能開關(guān)柜執(zhí)行。3、同步對時:系統(tǒng)通過GPS衛(wèi)星鐘實現(xiàn)同步對時。4、與后臺通信:遠(yuǎn)動服務(wù)器支持主流的針對調(diào)度中心、計量中心的通信規(guī)約。
[0010]系統(tǒng)除實現(xiàn)配電室的各項智能化的保護(hù)、監(jiān)測、自動控制等功能之外，同時可實現(xiàn)基于配電室集群的如下網(wǎng)絡(luò)功能:1、開閉所進(jìn)/出線、配電室進(jìn)/出線共4級串聯(lián)保護(hù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)，防止越級跳閘，保障了保護(hù)的選擇性；2、各回負(fù)荷出線的供電級別和實際運行負(fù)荷，出現(xiàn)供電電源故障時，在開閉所進(jìn)線備自投動作周期內(nèi)，自動快速切除分布于各個配電室的部分一般負(fù)荷出線，在保障備供電源不過載的前提下，盡可能多地對負(fù)荷出線供電，以提高可靠性；3、各回出線全部實現(xiàn)三相電流故障錄波，出線故障時系統(tǒng)自動分析是過負(fù)荷跳閘還是故障跳閘，并將故障定位到相，大大縮短故障的查找、檢修和恢復(fù)供電的時間，大幅度減輕搶修人員的技術(shù)要求和工作強度。
[0011]本系統(tǒng)將集成保護(hù)技術(shù)和智能開關(guān)柜結(jié)合，構(gòu)成符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)體系的三層結(jié)構(gòu)的智能配電室系統(tǒng)，以IEC61850-9-2傳輸采樣值、以GOOSE傳輸控制和閉鎖命令，實現(xiàn)配電室集群的網(wǎng)絡(luò)化、一體化、數(shù)字化和智能化，降低二次系統(tǒng)的施工、維護(hù)、擴容等的成本，技術(shù)先進(jìn)實用，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)高效，使用安全可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種三層結(jié)構(gòu)的智能配電室系統(tǒng)，其特征在于:本系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu)，分為站控層、間隔層及過程層，三層之間通過光纖以太網(wǎng)交換機連接，構(gòu)成光纖以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，針對IOkV電壓等級的開閉所/配電室的實際，系統(tǒng)信息及一次設(shè)備信息依標(biāo)準(zhǔn)要求數(shù)字化，配電室二次功能集成化，智能開關(guān)柜包括智能化斷路器、智能化接觸器、智能化熔斷器等開關(guān)設(shè)備，其二次設(shè)備采用電子式互感器和電子式采集設(shè)備，構(gòu)建一次監(jiān)測、二次不同專業(yè)要求的信息共享軟 硬件平臺。
【文檔編號】H02J13/00GK103607053SQ201310623703
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月1日
【發(fā)明者】鄒啟群, 王曉寧 申請人:國網(wǎng)河南省電力公司安陽供電公司