[实用新型]一种具有广域同步测量功能的中压开关设备智能控制系统

说明书

本实用新型公开了一种具有广域同步测量功能的中压开关设备智能控制系统，包括开关柜控制系统以及若干开关设备，各开关设备独立作为开闭所终端设备或馈线终端设备互联互通，开关柜控制系统包括通过开关柜内部总线和精确时钟信号线连接在主控制模块上的功能扩展模块，开关设备通过光电隔离现场总线与主控制模块相连，开关柜控制系统通过主控制模块与上级配电主站系统相连，主控制模块上还连接有电源模块和定位模块，本实用新型简化了系统内部互联结构，并具备功能扩展能力，大大简化各开关设备的线‑核互联数量，满足智能电网对设备通信能力的要求。

技术领域

本实用新型涉及一种开关柜控制系统，特别涉及一种开关柜智能控制器。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展和生活资料的急剧膨胀，社会生产现状对输配电的质量要求越来越高。以环网柜、柱上断路器、柱上负荷开关为代表的中压一次设备及以DTU、FTU、TTU、RTU为代表的二次测控设备在中压配网自动化解决方案中获得了广泛应用，但经过一段时间的运行实践，这种基于一、二次设备组合而成的配网自动化解决方案也暴露了一些亟需解决的新问题，主要有：

一二次设备分开设计组装存在很多隐患。由于一、二次设备是由不同厂商分别设计制造后在用户端进行组合安装调试，普遍存在因使用年限、接口不兼容、布线混杂冗余等原因造成一、二次设备不匹配的问题，在事故发生后又无法高效地排查故障来源，从而不能及时划分事故责任，故障修复周期较长。

二次设备在监测管理功能方面的进展较慢。当前的二次设备普遍不具备中压输电线路线损精确管理的软硬件条件，无法实现10千伏同期分线线损管理及线损“四分”（分区、分压、分元件、分台区）同期管理目标。

遥信抖动问题尚未解决。目前开关柜的时间基准采用主站时钟同步方式实现，但由于对时是通过通信命令方式实现的，有较大的传输延迟及对时误差，导致系统状态发生变化时，关联开关的动作时序记录与实际不符，特别是反映在遥信数据的遥信抖动上。

配电网拓扑结构复杂，其故障定位一直是一个难点。过去的人工线路故障排查方式工作量大，耗时长，短期内无法恢复供电。目前，基于暂态行波的故障定位方法具有较强的适应性以及较高的定位精度，但对于较复杂的配电网络结构，传统单端和双端行波定位方法的计算误差会明显影响定位结果的可靠性，而传统多端行波定位法虽然适用性强，不存在伪故障点的问题，却仍需进行复杂的矩阵计算，难以有效应用。

为解决10千伏配电网络的上述问题，在国家电网主导下正积极推进中压配电网一二次设备深度融合相关的政策及技术规范的制定与实施，但目前国内的相关产品尚无法同时满足上述功能要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有广域同步测量功能的中压开关设备智能控制系统，以解决目前关于开关设备控制器的上述技术问题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种具有广域同步测量功能的中压开关设备智能控制系统，其特征在于，包括开关柜控制系统以及若干开关设备，各开关设备独立作为开闭所终端设备或馈线终端设备互联互通，所述开关柜控制系统包括通过开关柜内部总线和精确时钟信号线连接在主控制模块上的功能扩展模块，所述开关设备通过光电隔离现场总线与主控制模块相连，所述开关柜控制系统通过主控制模块与上级配电主站系统相连，所述主控制模块上还连接有电源模块和定位模块。

作为本实用新型的进一步限定，所述功能扩展模块包括测量保护模块、设备及线路状态量监测模块、故障定位模块、环境状态量监测模块。

作为本实用新型的进一步限定，所述主控制模块采用ARM-Cortex-M4为核心的处理器，所述功能扩展模块以DSP作为核心芯片，检测信号通过功能扩展模块前端安装的传感器及检测装置，经DSP由内部现场总线接入至ARM处理，同时ARM也通过精确时钟信号线为DSP功能模块提供时标信息，从而实现设备状态的智能监测功能。

作为本实用新型的进一步限定，所述开关柜控制系统的功能包括：