[发明专利]光伏箱变智能保护监控装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能光伏发电技术领域，具体是一种箱式变电站升压变压器即箱变的智能保护监控装置，应用于光伏箱变低压侧全部信息的远程管理和自动化监控，尤其是能实现对光伏箱式变压器的保护。

背景技术

光伏发电作为绿色、环保、可再生型能源，近年在国内得到了越来越多的重视和十分迅速的发展。光伏发电技术进一步趋于成熟，光伏发电成本大幅下降。国家电网发布《关于做好分布式光伏发电并网服务工作的意见(暂行)》、《关于促进分布式光伏发电并网管理工作的意见(暂行)》和《分布式光伏发电接入配电网相关技术规定(暂行)》等两个意见、一个规定。这意味着长期困扰国内光发电市场入网难的问题将得到缓解，国内市场启动的重要一环已经打开。光伏发电的装机容量将会大幅上升。随着光伏发电在全社会及国民生活中的地位不断提高，设计效益及经济效益日益明显，对一次设备及二次设备提出了更高的技术要求，发电、变电、电力传输、保护监视、控制调节等自动化水平也大大得到发展。

当前，国内外光伏工程按“少人值班”的运行管理方式设计，整个光伏场的集控室设置在升压站侧，35kV或10kV，110kV/220kV微机保护装置统一建为升压变电站综合自动化系统，进而通过远方调度来实现升压站的“遥信、遥测、遥控、遥调”功能。

由于35kV或10kV箱变距离集控室较远，又非常分散，一直以来，升压站综合自动化系统都无法实现对35kV或10kV箱变的监视和控制。

使用传统发电厂或变电站系统的保护测控装置存在诸多不足：体积大、成本高、温度范围窄、资源配置不对应、通讯转换环节过多等。例如，传统的测控装置一般针对多条线路或多卷变压器而配置很多开关量、模拟量输入，开关量出口也较多，使得体积、成本、资源配置、装置安装方式难以适应光伏电场的要求，特别是光伏电场一般处于环境温度比较恶劣的地区，常常要求设备在-40℃～-60℃都能正常工作，对装置的各个器件性能是一个严峻的考验。因此，需要上述现有技术问题进行改进。

发明内容

本发明的主要目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种光伏箱变智能保护监控装置，该装置能够完成光伏升压变压器的状态显示、状态变化记录、输出的电压、电流、功率、频率的测量、各种控制开关的合分操作、信息远传及变压器温度监控，实现光伏箱变低压侧全部信息的远程管理和自动化监控，实现对光伏箱式变压器的保护。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

光伏箱变智能保护监控装置，其特征是：设有本体单元电路和显示单元电路，本体单元电路设有：开关量输入电路、开关量输出电路、本体单元通信电路A、本体单元通信电路B、由电流互感器电路、电压互感器电路和低通滤波电路构成的电量采集电路、本体单元CPU电路和开关电源电路；所述开关量输入电路、开关量输出电路、本体单元通信电路A、本体单元通信电路B和电量采集电路与所述本体单元CPU电路进行信号和控制连接，所述开关电源电路与上述电路进行供电连接；所述开关量输入电路的输入端与箱变内装设的断路器、刀闸进行分合位置信号采集连接，并与箱变的非电量传感器进行动作信号采集连接；所述开关量输出电路的输出端与断路器、刀闸操作机构进行分合控制连接；

所述显示单元电路设有：显示单元通信电路、数码管显示电路、多路指示灯电路、键盘电路和显示单元CPU电路，显示单元CPU电路与所述数码管显示电路、多路指示灯电路和键盘电路进行信号和控制连接；

所述本体单元的开关量输入电路，设有交流光耦，开关量输入电路前端串入功率电阻，并设有开关量输入公共端，是无源开关量，可以直接接入220V电压；输出用VCC上拉，当光耦导通时，输出低电平；光耦不导通时，通过上拉输出高电平；这种设计避免了现场没有220V直流电源，直接使用低压直流电源24V易受干扰的问题。

本体单元电路和显示单元电路，通过所述显示单元通信电路总线进行数据交换的通信连接；本体单元通过本体单元通信单元B光纤通信与上位的综合自动化变电站进行上传信息的通信连接。