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CN204615510U - 一种基于综保自动化监控保护设备的装置 - Google Patents

一种基于综保自动化监控保护设备的装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种基于综保自动化监控保护设备的装置，包括依次连接的监控主机、通讯管理机和后台监控系统；所述监控主机分别连接有遥测模块、遥信模块、控制模块和保护模块；所述通讯管理机分别连接有通讯控制器和GPS通信系统；所述后台监控系统分别连接有当地监控系统和远程客户手机。本实用新型集成了综合保护与监控系统，采用分布分散式与集中相结合的结构形式，由高速数据同步采集装置、本地保护单元、控制单元、监控主机、集中通讯管理单元、光纤以太网、监控系统(本地)和远程主机(手机客户端)构成，在全站数据同步采集的基础上，实现了测量、保护、控制和故障录波等功能。

Description

一种基于综保自动化监控保护设备的装置
技术领域
本实用新型涉及变电站等领域使用综保装置，特别是在大型的电厂、煤矿、钢铁、冶金以及小区和变电站等领域使用的一种基于综保自动化监控保护设备的装置。
背景技术
在电力系统中，继电保护是保证供电系统安全、可靠运行的重要装置，起着非常重要的作用。但是随着科学技术水平的不断提高，电力系统也逐渐朝着自动化地方向发展，变电站综合监控保护装置则是其必然发展的结果。而在传统电力系统的变电站向综合自动化监控系统发展的过程中，微机保护也如同传统电力系统中继电保护一样在变电站综合化自动化监控系统中保证系统的安全、可靠运行，起着非常重要的作用。由此可见，综保监控是变电站综合自动化监控系统的中药组成部分，与继电保护两者相互配合，在店里系统中发挥着重要的作用。变电站综保自动化监控保护设备装置让控制室与变电站之间仅需要几根信号线即可完成遥测、遥信、遥控和交流量、脉冲量的采集。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于综保自动化监控保护设备的装置，该装置是专为变电站智能化电网需求而创新设计的一种自动化显示、控制、监控和保护装置，它完全符合智能化变电站要求的测量数字化、控制网络化、状态可视化、功能一体化、信息互动化、通讯安全性高和保护多元化的特征要求。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：
一种基于综保自动化监控保护设备的装置，包括依次连接的监控主机、通讯管理机和后台监控系统；
所述监控主机分别连接有遥测模块、遥信模块、控制模块和保护模块；
所述通讯管理机分别连接有通讯控制器和GPS通信系统；
所述后台监控系统分别连接有当地监控系统和远程客户手机。
进一步地，所述遥测模块包括温湿度传感器和直流状态采集模块。
进一步地，所述遥信模块连接有变电站开关柜状态量采集模块。
进一步地，所述控制模块连接有断路器、电压隔离开关和变压器分接开关。
进一步地，所述保护模块包括自动保护装置，所述自动保护装置连接有保护测控单元，保护测控单元包括线路保护测控单元、PT保护测控单元、电容保护测控单元和变压器保护测控单元。
进一步地，所述保护测控单元包括DSP主板，所述DSP主板分别连接有人机接口、通信接口、开关量输出单元、开关量输入单元和通过A/D转换电路连接的信号变换电路，DSP主板与电源模块相连。
进一步地，所述A/D转换电路通过信号调整电路连接信号变换电路。
进一步地，所述通讯管理机和监控主机通过屏蔽双绞线RS485/232相连。
进一步地，所述后台监控系统与通讯管理机通过以太网或光钎相连，实现相互之间数据的通讯传输。
进一步地，所述通讯管理机设置有RS485、232或网络接口。
本实用新型采用集中式与分布分散相结合的方式、微机测量与控制、分散保护及组屏技术，取代了现有变电站分散采集数据及开关柜上电气一次回路模拟指示牌，以每个电网元件为对象，将测量、保护、控制设计在同一装置结构中；对整个变电站系统进行协调、管理、保护和控制，从而向工作人员提供变电站运行的各种数据、接线图以及参数表格等，保证了系统的安全性；主要是能够让工作人员对断路器分、合操作进行远方控制、以及为工作人员提供监控和干预手段。
本实用新型装置适用于变电站自动化监控和保护系统中对电力设备实现保护，从而确保了无故障的设备继续正常的运行使用。
本实用新型与已有的技术相比具有以下特色：
1、本实用新型组屏视窗界面十分美观、清晰、各种状态一目了然，动态模拟显示环境系统各种数据参数的实时曲线图。
2、本实用新型为双总线结构，向下连接各种监控保护装置，向上可通过先进网络架构以太网或光钎连接后台监控系统及手机客户端。
3、本实用新型遥测功能基于无线传感器网络技术，成功的将变电站内的各种信息参数通过无线自组网传到数据采集端，解决了人工抄表的费用成本。
4、本实用新型遥信功能主要针对状态量的采集以及电能质量的采集。
5、本实用新型遥控功能主要针对断路器、电压隔离开关、变压器分接开关实行操作，其中断路器设有就地和远方操作，而且对于其中使用的功能可以采用相互闭锁。
6、PT保护单元主要为PT断线告警和PT故障告警，PT断线告警为当PT断线告警投入后，在装置检测到负序电压大于10V时判PT一相或两相断线；当Uab+Ubc+Uca(标量和)小于50V且PT在工作位置时判PT三相断线。PT故障告警为接地故障告警压板投入后，当装置检测到零序电压高于U0zd发出接地故障告警此时故障指示灯亮，信号继电器接点闭合。
7、变压器保护监测和线路保护监测。供电系统针对保护的对象不同，完成保护的工程也就有所不同，例如线路的距离保护、零序保护、速断、方向过流、母线充电保护以及变压器的差动、速断、复压过流、过载等保护。
8、多元化的保护监测单元，保证了用户操作的安全性和可靠性。
9、多种方式的后台监控系统，工作人员可以采用本地监控系统也可以采用手机客户端进行监控。
附图说明
图1是本实用新型基于综合自动化监控保护设备的装置系统框图。
图2是保护单元的系统结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，该综保自动化监控保护设备的装置包括依次连接的监控主机、通讯管理机和后台监控系统。
其中，监控主机由遥测模块、遥信模块、控制模块和保护模块组成，遥测模块、遥信模块、控制模块和保护模块都是采用的集中组屏的方式显示相关数据信息。通讯管理机分别连接有通讯控制器和GPS通信系统；后台监控系统由两种方式实现监控，一种为本地监控系统，一种为远程手机客户端。
其中，遥测模块包括温湿度传感器和直流状态采集模块，遥测模块主要是对现场环境温湿度数据和直流数据测量,且采集方式采用zigbee无线组网方式采集数据。遥信模块连接有变电站开关柜状态量采集模块，主要是对变电站开关柜状态量的采集。控制模块连接有断路器、电压隔离开关和变压器分接开关，主要是对断路器、变压器分接开关、电压隔离开关的控制。保护模块包括自动保护装置，自动保护装置连接有保护测控单元，保护测控单元包括线路保护测控单元、PT保护测控单元、电容保护测控单元和变压器保护测控单元。
如图2所示，保护测控单元包括DSP主板，所述DSP主板分别连接有人机接口、通信接口、开关量输出单元、开关量输入单元和通过A/D转换电路连接的信号变换电路，DSP主板与电源模块相连。其中，A/D转换电路通过信号调整电路连接信号变换电路。
本装置中，通讯管理机主要由GPS通信系统和通讯控制器构成。通讯管理机和监控主机通过屏蔽双绞线RS485/232相连。
后台监控系统由两种方式实现监控，一种为本地监控系统，一种为远方手机客户端。其中，后台监控系统和通讯管理机通过以太网或光钎的方式实现相互之间数据的通讯传输。
综保自动化保护装置采用集中式与分布分散相结合的方式、微机测量与控制、分散保护及组屏技术，综合了传感器、嵌入式计算、分布式信息处理和无线通信等多种技术，能够相互协作地实时检测、感知和采集各种对象信息，并对其数据进行处理。
监控保护单元主要有监控单元与保护单元合二为一所组成，监控与保护采用集中组屏的方式对相关数据信息进行集中显示和控制，完成了遥测、遥信、交流量、脉冲量的采集和实施遥控、遥调的任务。
本实用新型工作原理及功能如下：
本实用新型以32位ARM系统为核心，采用多优先级中断服务机制，提高了保护控制的实时性。采集、监控、保护装置功能单元采用模块化设计，各功能模块相互连接。各模块单元分别实现了各类信号的处理和测量，通过统一的通信总线屏蔽双绞线接口与通讯管理机连接并实现可靠通信，实现了综保自动化监控保护设备装置的数据可靠性及安全行，且遥测信号采用先进的Zigbee自组网技术实现数据传输和采集。综保自动化监控保护设备装置提供了大容量数据存储及历史数据查询功能，并最终通过先进的互联网核心技术实现数据的上传，工作人员可通过本地监控系统或手机客户端进行实时监控。
本实用新型具有下述功能：
1、组屏显示功能
能清晰的显示多面开关柜一次系统状态图、相关断路器状态信息、触头温度信息、环境温湿度信息、变压器油温信息；环境系统各种数据参数的实时曲线图；触摸式操作相关地址状态的修改。
2、遥测功能
包括环境温湿度检测、环境烟雾浓度检测、触头温度检测、变压器油温监测和管理平台链接功能。
3、遥信功能
针对状态量的采集以及电能质量的采集。
4、遥控功能
主要针对断路器、电压隔离开关、变压器分接开关实行操作，其中断路器设有就地和远方操作，而且对于其中使用的功能可以采用相互闭锁。
5、变压器保护监测和线路保护监测
供电系统针对保护的对象不同，完成保护的工程也就有所不同，例如线路的距离保护、零序保护、速断、方向过流、母线充电保护以及变压器的差动、速断、复压过流、过载等保护。
6、PT保护单元
主要为PT断线告警和PT故障告警，PT断线告警为当PT断线告警投入后，在装置检测到负序电压大于10V时判PT一相或两相断线；当Uab+Ubc+Uca(标量和)小于50V且PT在工作位置时判PT三相断线。PT故障告警为接地故障告警压板投入后，当装置检测到零序电压高于U0zd发出接地故障告警此时故障指示灯亮，信号继电器接点闭合。
7、多种方式的后台监控系统
工作人员可以采用本地监控系统也可以采用手机客户端进行监控。
尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的，本领域的技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型的宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于综保自动化监控保护设备的装置，其特征在于：包括依次连接的监控主机、通讯管理机和后台监控系统；
所述监控主机分别连接有遥测模块、遥信模块、控制模块和保护模块；
所述通讯管理机分别连接有通讯控制器和GPS通信系统；
所述后台监控系统分别连接有当地监控系统和远程客户手机。
2.如权利要求1所述的基于综保自动化监控保护设备的装置，其特征在于：所述遥测模块包括温湿度传感器和直流状态采集模块。
3.如权利要求1所述的基于综保自动化监控保护设备的装置，其特征在于：所述遥信模块连接有变电站开关柜状态量采集模块。
4.如权利要求1所述的基于综保自动化监控保护设备的装置，其特征在于：所述控制模块连接有断路器、电压隔离开关和变压器分接开关。
5.如权利要求1所述的基于综保自动化监控保护设备的装置，其特征在于：所述保护模块包括自动保护装置，所述自动保护装置连接有保护测控单元，保护测控单元包括线路保护测控单元、PT保护测控单元、电容保护测控单元和变压器保护测控单元。
6.如权利要求5所述的基于综保自动化监控保护设备的装置，其特征在于：所述保护测控单元包括DSP主板，所述DSP主板分别连接有人机接口、通信接口、开关量输出单元、开关量输入单元和通过A/D转换电路连接的信号变换电路，DSP主板与电源模块相连。
7.如权利要求6所述的基于综保自动化监控保护设备的装置，其特征在于：所述A/D转换电路通过信号调整电路连接信号变换电路。
8.如权利要求1所述的基于综保自动化监控保护设备的装置，其特征在于：所述通讯管理机和监控主机通过屏蔽双绞线RS485/232相连。
9.如权利要求1所述的基于综保自动化监控保护设备的装置，其特征在于：所述后台监控系统与通讯管理机通过以太网或光钎相连。
10.如权利要求1所述的基于综保自动化监控保护设备的装置，其特征在于：所述通讯管理机设置有RS485、232或网络接口。
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