[發明專利]光伏箱變智能保護監控裝置

有效

• 申請號: 201310192125.4
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN103248126A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 王運虎;吳孔松;于少勛
• 申請（專利權）人: 華電瑞能(北京)電力技術有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種太陽能光伏發電技術領域，具體是一種箱式變電站升壓變壓器即箱變的智能保護監控裝置，應用于光伏箱變低壓側全部信息的遠程管理和自動化監控，尤其是能實現對光伏箱式變壓器的保護。

背景技術

光伏發電作為綠色、環保、可再生型能源，近年在國內得到了越來越多的重視和十分迅速的發展。光伏發電技術進一步趨于成熟，光伏發電成本大幅下降。國家電網發布《關于做好分布式光伏發電并網服務工作的意見(暫行)》、《關于促進分布式光伏發電并網管理工作的意見(暫行)》和《分布式光伏發電接入配電網相關技術規定(暫行)》等兩個意見、一個規定。這意味著長期困擾國內光發電市場入網難的問題將得到緩解，國內市場啟動的重要一環已經打開。光伏發電的裝機容量將會大幅上升。隨著光伏發電在全社會及國民生活中的地位不斷提高，設計效益及經濟效益日益明顯，對一次設備及二次設備提出了更高的技術要求，發電、變電、電力傳輸、保護監視、控制調節等自動化水平也大大得到發展。

當前，國內外光伏工程按“少人值班”的運行管理方式設計，整個光伏場的集控室設置在升壓站側，35kV或10kV，110kV/220kV微機保護裝置統一建為升壓變電站綜合自動化系統，進而通過遠方調度來實現升壓站的“遙信、遙測、遙控、遙調”功能。

由于35kV或10kV箱變距離集控室較遠，又非常分散，一直以來，升壓站綜合自動化系統都無法實現對35kV或10kV箱變的監視和控制。

使用傳統發電廠或變電站系統的保護測控裝置存在諸多不足：體積大、成本高、溫度范圍窄、資源配置不對應、通訊轉換環節過多等。例如，傳統的測控裝置一般針對多條線路或多卷變壓器而配置很多開關量、模擬量輸入，開關量出口也較多，使得體積、成本、資源配置、裝置安裝方式難以適應光伏電場的要求，特別是光伏電場一般處于環境溫度比較惡劣的地區，常常要求設備在-40℃～-60℃都能正常工作，對裝置的各個器件性能是一個嚴峻的考驗。因此，需要上述現有技術問題進行改進。

發明內容

本發明的主要目的是克服上述現有技術的缺陷，提供一種光伏箱變智能保護監控裝置，該裝置能夠完成光伏升壓變壓器的狀態顯示、狀態變化記錄、輸出的電壓、電流、功率、頻率的測量、各種控制開關的合分操作、信息遠傳及變壓器溫度監控，實現光伏箱變低壓側全部信息的遠程管理和自動化監控，實現對光伏箱式變壓器的保護。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

光伏箱變智能保護監控裝置，其特征是：設有本體單元電路和顯示單元電路，本體單元電路設有：開關量輸入電路、開關量輸出電路、本體單元通信電路A、本體單元通信電路B、由電流互感器電路、電壓互感器電路和低通濾波電路構成的電量采集電路、本體單元CPU電路和開關電源電路；所述開關量輸入電路、開關量輸出電路、本體單元通信電路A、本體單元通信電路B和電量采集電路與所述本體單元CPU電路進行信號和控制連接，所述開關電源電路與上述電路進行供電連接；所述開關量輸入電路的輸入端與箱變內裝設的斷路器、刀閘進行分合位置信號采集連接，并與箱變的非電量傳感器進行動作信號采集連接；所述開關量輸出電路的輸出端與斷路器、刀閘操作機構進行分合控制連接；

所述顯示單元電路設有：顯示單元通信電路、數碼管顯示電路、多路指示燈電路、鍵盤電路和顯示單元CPU電路，顯示單元CPU電路與所述數碼管顯示電路、多路指示燈電路和鍵盤電路進行信號和控制連接；

所述本體單元的開關量輸入電路，設有交流光耦，開關量輸入電路前端串入功率電阻，并設有開關量輸入公共端，是無源開關量，可以直接接入220V電壓；輸出用VCC上拉，當光耦導通時，輸出低電平；光耦不導通時，通過上拉輸出高電平；這種設計避免了現場沒有220V直流電源，直接使用低壓直流電源24V易受干擾的問題。

本體單元電路和顯示單元電路，通過所述顯示單元通信電路總線進行數據交換的通信連接；本體單元通過本體單元通信單元B光纖通信與上位的綜合自動化變電站進行上傳信息的通信連接。