專利名稱：用于智能電網的智能保護裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及電力領域，特別是關于一種用于智能電網的智能保護裝置。
背景技術：
現有的常規繼電器或微機保護都是接受的是從電流或電壓互感器傳遞過來的模 擬量信號，裝置對這些信號進行處理，提取出故障信息，然后利用故障信息里的特征值與設 定的門檻進行比較，按定制的邏輯和延時驅動裝置出口繼電器動作。 常規保護裝置與TA或TV之間采用電力電纜聯接，保護裝置與控制對象如斷路器 之間采用控制電纜聯接。 現有的這些保護方式存在一些問題 常規保護或微機保護只能一對一的實現保護，裝置一旦出廠，其功能配置很難改 變。 當要實現保護功能備份時需要增加保護裝置和接線。 常規保護或微機保護采用電纜聯接，接線復雜，容易出現故障，維護困難，受雷電
干擾影響容易出現誤動作。 互操作實現起來非常困難。

發明內容
為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種結構簡單操作方便的用于智能電 網的智能保護裝置。 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種用于智能電網的智能保護 裝置，其包括互感器信息提取單元，故障信息提取單元，智能電子設備信號提取單元，保護 計算單元，動作分析與計算單元，配置參數設置模塊，運行參數設置模塊以及記錄模塊，所 述的互感器信息提取單元通過網絡通信獲取合并單元或者電子互感器數據，通過故障信息 提取單元采用各種算法從斷路器的數字信號中提取故障信息，智能電子設備信號提取單元 通過智能電網網絡提取其他IED的G00SE的動作信號，所述的互感器信息提取單元以及故 障信息提取單元與該保護計算單元相連，所述的保護計算單元與該動作分析與計算單元相 連，所述的智能電子設備信號提取單元與該動作分析與計算單元相連。 本發明進一步解決技術問題的方案是所述的動作分析與計算單元發送控制信號 給斷路器，通過間隔層通信模塊與IED相連以產生或者獲取GOOSE信息。
本發明進一步解決技術問題的方案是所述的配置參數設置模塊與該保護計算單 元相連，所述的運行參數設置模塊與該動作分析與計算單元相連。 本發明進一步解決技術問題的方案是所述的記錄模塊與該動作分析與計算單元 相連。 本發明進一步解決技術問題的方案是所述的智能保護裝置通過配置參數設置模 塊最大可以獲取10個合并單元或組合電子互感器的采樣信號進行相關保護功能的計算。
本發明進一步解決技術問題的方案是所述的智能保護裝置獲取最多10個智能 電子設備的GOOSE信號參與保護邏輯計算。 本發明進一步解決技術問題的方案是所述的智能保護裝置控制最多10個智能 斷路器，可以成為一對一或一對十以內的IED。 本發明進一步解決技術問題的方案是所述的智能保護裝置包括CPU以及分別與 該CPU相連的人機界面，DSP模塊，FRAM，多個間隔通信接口 ，多個過程通信接口以及維護通 信接口。 本發明進一步解決技術問題的方案是所述的過程通信接口為100M以太網，光纖 接口，用于和電子互感器組成的過程總線聯接，向該用于智能電網的智能保護裝置傳輸電 子互感器采樣數據，以及用于和智能斷路器組成的過程總線聯接，向用于智能電網的智能 保護裝置傳輸斷路器、接地開關、隔離開關等一次設備狀態信息，向一次設備傳輸跳閘、合 閘、檢同期合閘、重合閘控制命令。 本發明進一步解決技術問題的方案是所述的間隔通信接口為1000M以太網，光 纖接口 ，用于和智能裝置組成網絡，交互信息。 相較于現有技術，本發明的用于智能電網的智能保護裝置被應用在智能變電站或 數字化變電站中，取代常規的繼電器或微機保護裝置，結構簡單，維護方便，而且可以實現 一對多的保護。


圖1是本發明的用于智能電網的智能保護裝置的原理模塊示意圖。
圖2是本發明的用于智能電網的智能保護裝置的結構示意圖。
具體實施例方式
以下內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在 不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的 保護范圍。 如圖1所示，本發明提供了一種用于智能電網的智能保護裝置，其包括互感器信 息提取單元，故障信息提取單元，智能電子設備信號提取單元，保護計算單元，動作分析與 計算單元，配置參數設置模塊，運行參數設置模塊以及記錄模塊。所述的互感器信息提取單 元通過網絡通信獲取合并單元(merging皿it， MU)或者電子互感器數據，通過故障信息提 取單元采用各種算法從斷路器的數字信號中提取故障信息，智能電子設備信號提取單元通 過智能電網網絡提取其他智能電子設備(Intelligent ElectronicDevice， IED)的通用面 向對象的變電站事件(generic object orientedsubstation event, GOOSE)的動作信號， 所述的互感器信息提取單元以及故障信息提取單元與該保護計算單元相連，所述的保護計 算單元與該動作分析與計算單元相連，所述的智能電子設備信號提取單元與該動作分析與 計算單元相連。 所述的動作分析與計算單元發送控制信號給斷路器，通過間隔層通信模塊與IED 相連以產生或者獲取GOOSE信息。
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所述的配置參數設置模塊與該保護計算單元相連，所述的運行參數設置模塊與該 動作分析與計算單元相連。 所述的記錄模塊與該動作分析與計算單元相連。 當變電站設備或線路某處發生故障后，所述的用于智能電網的智能保護裝置從獲 取的電流或電壓信息里計算、分析并提取故障信息，從這些信息里自動判斷是哪條線路或 設備發生了故障，對故障的性質進行分析和判斷，辨別是保護區內故障還是保護區外故障， 如果是保護區內故障，就要利用故障信息里的特征值與設定的門檻進行比較，按定制的邏 輯和延時驅動裝置出口繼電器動作，將故障隔離在最小停電區域。 所述的用于智能電網的智能保護裝置輸出的控制信號是數字信號，通過過程總線 傳遞給智能斷路器，智能斷路器或開關就會根據用于智能電網的智能保護裝置發出的控制 信號進行相關操作。 本發明的用于智能電網的智能保護裝置通過配置參數設置模塊最大可以獲取10 個合并單元(merging皿it， MU)或組合電子互感器的采樣信號進行相關保護功能的計算， 可以獲取最多IO個智能電子設備(IntelligentElectronic Device, IED)的GOOSE信號參 與保護邏輯計算，可以控制最多IO個智能斷路器，可以成為一對一或一對十以內的的IED。
本發明的用于智能電網的智能保護裝置可以根據實際需要對每一個控制對象配 置諸如速斷、過流、過壓、母線差動等保護功能，也可以配置諸如檢同期、檢無壓、自動重合 閘等自動控制功能。 如圖2所示，人機界面，DSP模塊，鐵電存儲器(Ferroelectric RAM，FRAM)，多個間 隔通信接口 ，多個過程通信接口以及維護通信接口分別與CPU相連。 其中所述的人機界面包括按鍵、LED以及LCD，用于輸入運行參數和顯示各種曲線 和參數，顯示裝置的運行狀態。 所述的過程通信接口 1為100M以太網，光纖接口，用于和電子互感器組成的過程
總線聯接，向該用于智能電網的智能保護裝置傳輸電子互感器采樣數據。 所述的過程通信接口 2為100M以太網，光纖接口，用于和智能斷路器組成的過程
總線聯接，向用于智能電網的智能保護裝置傳輸斷路器、接地開關、隔離開關等一次設備狀
態信息，向 一次設備傳輸跳閘、合閘、檢同期合閘、重合閘等控制命令。 所述的間隔通信接口 1為1000M以太網，光纖接口，用于和智能裝置組成網絡，交
互信息。其中最重要的是傳遞GOOSE信息，它在網絡傳輸中無需等待，具有最先優先級，本
通信接口電路帶有網管功能，可以實現環網通信，具有自動愈合功能。 所述的間隔通信接口 2與所述的間隔通信接口 1完全相同 所述的維護通信接口采用電接口 ，用于下載配置參數或更新軟件版本。 所述的FRAM用于保存配置參數、運行參數、故障錄波、事件記錄等，具有停電不丟
失等功能。 所述的CPU用于處理各種通信和人機交互功能，按IEC61850標準建模，執行保護 啟動計算和故障錄波功能，執行網絡對時功能。 所述的DSP模塊用于進行保護計算、測量計算、自動控制、邏輯計算和事件記錄等。 本發明的用于智能電網的智能保護裝置被應用在智能變電站或數字化變電站中，
5取代常規的繼電器或微機保護裝置，結構簡單，維護方便，而且可以實現一對多的保護。
權利要求
一種用于智能電網的智能保護裝置，其特征在于其包括互感器信息提取單元，故障信息提取單元，智能電子設備信號提取單元，保護計算單元，動作分析與計算單元，配置參數設置模塊，運行參數設置模塊以及記錄模塊，所述的互感器信息提取單元通過網絡通信獲取合并單元或者電子互感器數據，通過故障信息提取單元采用各種算法從斷路器的數字信號中提取故障信息，智能電子設備信號提取單元通過智能電網網絡提取其他IED的GOOSE的動作信號，所述的互感器信息提取單元以及故障信息提取單元與該保護計算單元相連，所述的保護計算單元與該動作分析與計算單元相連，所述的智能電子設備信號提取單元與該動作分析與計算單元相連。
2. 根據權利要求1所述的用于智能電網的智能保護裝置，其特征在于所述的動作分 析與計算單元發送控制信號給斷路器，通過間隔層通信模塊與IED相連以產生或者獲取 GOOSE信息。
3. 根據權利要求1所述的用于智能電網的智能保護裝置，其特征在于所述的配置參 數設置模塊與該保護計算單元相連，所述的運行參數設置模塊與該動作分析與計算單元相 連。
4. 根據權利要求1所述的用于智能電網的智能保護裝置，其特征在于所述的記錄模塊與該動作分析與計算單元相連。
5. 根據權利要求1所述的用于智能電網的智能保護裝置，其特征在于所述的智能保護裝置通過配置參數設置模塊最大可以獲取10個合并單元或組合電子互感器的采樣信號進行相關保護功能的計算。
6. 根據權利要求1所述的用于智能電網的智能保護裝置，其特征在于所述的智能保護裝置獲取最多10個智能電子設備的GOOSE信號參與保護邏輯計算。
7. 根據權利要求1所述的用于智能電網的智能保護裝置，其特征在于所述的智能保護裝置控制最多IO個智能斷路器，可以成為一對一或一對十以內的IED。
8. 根據權利要求1所述的用于智能電網的智能保護裝置，其特征在于所述的智能保護裝置包括CPU以及分別與該CPU相連的人機界面，DSP模塊，FRAM，多個間隔通信接口 ，多 個過程通信接口以及維護通信接口 。
9. 根據權利要求1所述的用于智能電網的智能保護裝置，其特征在于所述的過程通 信接口為IOOM以太網，光纖接口，用于和電子互感器組成的過程總線聯接，向該用于智能 電網的智能保護裝置傳輸電子互感器采樣數據，以及用于和智能斷路器組成的過程總線聯 接，向用于智能電網的智能保護裝置傳輸斷路器、接地開關、隔離開關等一次設備狀態信 息，向 一次設備傳輸跳閘、合閘、檢同期合閘、重合閘控制命令。
10. 根據權利要求8所述的用于智能電網的智能保護裝置，其特征在于所述的間隔通 信接口為1000M以太網，光纖接口，用于和智能裝置組成網絡，交互信息。
全文摘要
本發明提供一種用于智能電網的智能保護裝置，其包括互感器信息提取單元，故障信息提取單元，智能電子設備信號提取單元，保護計算單元，動作分析與計算單元，配置參數設置模塊，運行參數設置模塊以及記錄模塊，所述的互感器信息提取單元通過網絡通信獲取合并單元或者電子互感器數據，通過故障信息提取單元采用各種算法從斷路器的數字信號中提取故障信息，智能電子設備信號提取單元通過智能電網網絡提取其他IED的GOOSE的動作信號，所述的互感器信息提取單元以及故障信息提取單元與該保護計算單元相連，所述的保護計算單元與該動作分析與計算單元相連，所述的智能電子設備信號提取單元與該動作分析與計算單元相連。
文檔編號H02J13/00GK101707398SQ20091010978
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月20日 優先權日2009年11月20日
發明者郭鴻 申請人:深圳市科陸電子科技股份有限公司