[实用新型]一种带远程电能计量功能的直流配电保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带远程电能计量功能的直流配电保护装置，该直流配电保护装置可用于中低压可再生能源发电站以及储能电站等系统中。

背景技术

在中低压可再生能源发电站、储能电站等系统中，其供电系统的电网结构以直流配电网为主，该直流配电系统在运行时一旦配电线路发生短路故障，必须快速切除和隔离该故障线路。现有技术一般采用直流塑壳断路器通过热磁脱扣达到切除故障的目的，但存在如下问题：(1)首先，现有热磁脱扣动作启动电流大，切除时间长，要求大于5倍额定电流以上才能脱扣，对于直流配电系统短路故障电流小于5倍额定电流时，此种情况下塑壳断路器达不到切除和隔离线路故障的目的；(2)另外，现有技术中采用的断路器主要以电流大小作为动作判据，对于过电压或低电压此类故障不具备保护功能；(3)最后，热磁脱扣断路器不带电能计量功能，对于可再生能源发电领域，电能计量可以用于计算可再生能源所节省的电费和减少的碳排放量，对于节能环保具有重要意义，传统电能计量装置也可以完成此类功能，但该类计量装置却不具备短路故障保护功能。因此一种同时集成有电能计量和短路故障保护功能的装置的开发很有必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种带远程电能计量功能的直流配电保护装置，该直流配电保护装置同时集成有电能计量和短路故障保护功能。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种带远程电能计量功能的直流配电保护装置，该装置安装于直流母线接入口或直流母线输出支路接出口；包括中央处理器以及与中央处理器连接的电流电压采集端、跳闸电路驱动端和通讯模块；中央处理器通过通讯模块与云服务端信息交互；电流电压采集端包括前端的直流电流采样电路和直流电压采样电路，直流电流采样电路和直流电压采样电路通过AD转换电路连接中央处理器；跳闸电路驱动端包括驱动继电器和断路器，中央处理器通过驱动继电器和断路器断开或接通直流线路。

其中，所述中央处理器中控制芯片的型号为STM32F407，该芯片带浮点运算功能，主频可达168MHz，计算速度快，且带以太网接口功能。

其中，所述AD转换电路中AD芯片的型号为AD7606，该芯片精度高，16位精度，而且电流电压可同步采样，计算电度数据误差小。

其中，还包括与中央处理器连接的人机交互界面(HMI显示器)，HMI显示器采用带触摸功能的TFT彩屏。

其中，还包括与中央处理器连接的工艺连锁控制电路；工艺连锁控制电路用于接收外部直接遥控跳闸输入信号或闭锁跳闸信号，当装置接收到直接遥控跳闸输入信号时装置能可靠响应并动作跳开断路器，当装置接收到闭锁跳闸输入信号时装置能可靠闭锁跳闸，不动作跳开断路器。

相比于现有技术，本实用新型技术方案具有的有益效果为：

本实用新型直流配电保护装置跳闸动作速度快，可在直流短路故障发生后2～10ms之内发出跳闸信号；另外，本实用新型直流配电保护装置的跳闸动作电流和跳闸动作电压均可根据直流线路实际情况设置，只要电流大于设定值以上都可动作，电压大于或低于设定值以上也可以动作，从而弥补现有技术中断路器脱扣装置要求大于5倍额定电流才能动作以及对于过电压或低电压这类故障不具备保护功能的不足；最后，本实用新型直流配电保护装置得到的电能计量数据可传输到远程或云端数据中心。

附图说明

图1为本实用新型带远程电能计量功能的直流配电保护装置的系统原理图；

图2为本实用新型带远程电能计量功能的直流配电保护装置的系统流程图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本实用新型。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本实用新型，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本实用新型。

如图1所示，本实用新型带远程电能计量功能的直流配电保护装置，该装置安装于直流母线接入口或直流母线输出支路接出口；包括中央处理器以及与中央处理器连接的电流电压采集端、跳闸电路驱动端和通讯模块；中央处理器通过通讯模块与云服务端信息交互；电流电压采集端包括前端的直流电流采样电路和直流电压采样电路，直流电流采样电路和直流电压采样电路通过AD转换电路连接中央处理器；跳闸电路驱动端包括驱动继电器和断路器，中央处理器通过驱动继电器和断路器断开或接通直流线路。