[发明专利]新型环网开关柜智能化保护装置及保护方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种新型环网开关柜智能化保护装置及保护方法。

背景技术：

传统的环网开关柜不具备通信上传能力，随着电力工业的发展，输电、配电网自动化程度也有了很大的提高，地区电网自动化调度系统已基本普及，无人值班变电站和变电站综合自动化的建设和改造也发展迅速，随着电网自动化管控程度的提高，系统内终端现场智能操控对于保证供电的可靠性、稳定性，对改善供电质量具有的重要性就显得尤其突出，现行国内配电网有单电源供电的辐射型树状供电结构和双电源之间的“手拉手”联接供电结构，新型的配电网结构应为双电源供电的环网供电结构，一种新型环网开关柜智能化保护装置对提高电网的安全性和可操作性有着极其重要的作用。

发明内容：

本发明的目的是提供一种新型环网开关柜智能化保护装置及保护方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种新型环网开关柜智能化保护装置，其组成包括：RS485输入驱动模块、配电监控模块、通信协议接口模块和PROFIBUS-DP现场总线，所述的RS485输入驱动模块电连接配电监控模块，所述的配电监控模块电连接通信协议接口模块，所述的通信协议接口模块电连接PROFIBUS-DP现场总线，所述的PROFIBUS-DP现场总线连接于配电网络SCADA系统。

所述的新型环网开关柜智能化保护装置，所述的配电监控模块具有集成电路MSP430单片机所述的集成电路MSP430单片机与模拟量输入模块、随机存储模块、输入输出模块、石英晶体振荡器、继电器输出模块、通讯输出接口模块、开关量输入模块分别连接。

所述的新型环网开关柜智能化保护装置，所述的通信协议接口模块内部具有SPC3芯片和RS485输出驱动器。

所述的新型环网开关柜智能化保护装置的保护方法，所述的智能化保护装置的保护方法为：（1）在配电网正常运行情况下：所述的环网开关柜智能化保护装置分别安装在环网节点的所有环网开关柜中，各个环网柜由于所处的位置不同，所要完成的功能也不尽相同，在馈线上，环网柜对馈线进行测控和保护以实现对线路运行状态的监控和对故障点的切除，在支线上，环网柜对分支线进行测控和保护，其作用相当于分断器，装置通过监视配电网运行工况，将相关数据上传给总站，并执行总站的指令，进而优化配电网的运行方式；（2）当配电网发生故障或异常运行时：安装在各环网柜上的装置迅速查出故障区段及异常情况，将相关数据上传给总站，并分别执行总站的指令，快速隔离故障区段，及时恢复非故障区域的供电，缩短用户的停电时间，减少停电面积；（3）在配电网正常运行情况下，可以根据配电网电压合理控制无功负荷和电压水平：安装在各环网柜上的装置对各环网柜中各支路的运行随时进行监控，并将监控数据上传给总站或保存，保存的数据在保存过程中要与系统中所预存的正常数据进行比较，比较的结果又随时反馈给系统装置相关组成，以保证系统装置相关组成正常工作或对所接收的非正常数据做出相应的反应，以合理控制用电负荷，进而达到改善供电质量，提高设备利用率，经济运行的目的；（4）在配电网正常运行情况下，可以对支路进行自动抄表计费：安装在各环网柜上的装置对各环网柜中各支路的运行随时进行监控的同时可以对其进行计费，并随时可以将计费数据上传给总站。

本发明的有益效果：

1.本发明的智能化保护装置可以实现在正常运行情况下，通过其监测配电网运行工况，优化配电网运行方式；当配电网发生故障或异常运行时，能迅速查出故障区段及异常情况，并快速隔离故障区域段，及时恢复非故障区段域的供电，缩短用户的停电时间，减少停电面积；可以根据配电网电压合理控制无功负荷和电压水平，改善供电质量，达到经济运行的目的，合理地控制用电负荷，以提高设备利用率；可自动抄表计费，保证计费的及时和准确，提高企业的经济效益和工作效率，并可为用户提高自动化的用电信息服务。

本发明的智能化保护装置可以在配电网发生故障时，可以通过对环网开关的操作将故障分支用户或故障的干线从系统中隔离出去，并恢复其它干线和用户的供电，装置的优点在于干线故障或检修不影响用户的供电，分支用户线故障只影响该分支用户供电。