[实用新型]一种带负荷开关的配电网分布式差动保护系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及配电网保护领域，具体涉及一种带负荷开关的配电网分布式差动保护系统。

背景技术

随着光伏电站等分布式电源接入配电网的增多，致使配电网中的功率潮流方向产生不确定性，以往基于电流幅值和方向原理的配电网故障识别和隔离方法越来越不能满足现场运行的要求，有必要引入基于电流或功率的差动保护作为配电网保护配置方案。但是以往变电站中的差动保护如果应用到配电网存在以下困难：1)配电网中的断路器相距较远，通过电缆把电流连接到一个集中的差动保护装置不太现实；2)如果采用智能变电站中合并单元分布式同步采样模式，配电网中数量庞大的断路器又难以配置卫星钟对时系统；3)光纤纵差保护中针对异地两个或三个断路器的主从式采样同步方法，也不适合于网络拓扑运行状态有较大不确定性的配电网应用场景。另外在配电网中还大量配置了负荷开关，针对负荷开关不能直接开断故障电流的特性，常规差动保护直接跳开与故障点直连断路器的逻辑也不能满足配电网应用需求。

综上所述，现有技术中对于现有差动保护系统不适用于配电网中的断路器相距较远，且不适合于网络拓扑运行状态有较大不确定性的配电网应用，常规差动保护直接跳开与故障点直连断路器的逻辑也不能满足带有符合开关配电网应用需求的问题，尚缺乏有效的解决方案。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种带负荷开关的配电网分布式差动保护系统，该系统具有不受配电网潮流方向影响、不受网络拓扑运行状态变化影响等优势，具有较好的选择性、灵活性、可靠性和快速动作能力。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种带负荷开关的配电网分布式差动保护系统，在配电网的各区域电网节点处分别设置有用于断开故障电流的断路器和用于承受故障电路的负荷开关，包括分布式保护测控装置、通讯中转机和监控主站；

所述分布式保护测控装置包括若干个设置在配电网各区域电网节点处的保护测控终端，所述保护测控终端包括第一模拟量采集模块、第二模拟量采集模块、第一差动保护模块、第二差动保护模块、DSP处理器、单片机和以太网接口电路；

所述第一模拟量采集模块，用于采集断路器所在节点处的线路电流和电压，并将电流和电压数据传输至DSP处理器；

所述第二模拟量采集模块，用于采集负荷开关所在节点处的线路电流和电压，并将电流和电压数据传输至DSP处理器；

所述DSP处理器将接收的数据传输至单片机，单片机通过以太网接口电路将接收到的数据传输至通讯中转机，同时接收通讯中转机发送的同步电流数据，并传输至DSP处理器，DSP 处理器通过第一差动保护模块控制断路器状态，通过第二差动保护模块控制负荷开关状态；所述通讯中转机包括若干个设置在各区域电网内的WEB服务器，通过每个WEB服务器主动获取配电网的每个区域电网内的保护测控终端提供的数据，并将获取的数据发送至监控主站；所述监控主站包括云端服务器，将接收到的每个保护测控终端提供的数据进行汇总，并将电压电流保护数据发送至每个WEB服务器中。

进一步的，所述第一模拟量采集模块包括设置在断路器所在的线路上的第一电流传感器、第一电压互感器、第一低通滤波器和第一A/D转换器，所述第一电流传感器和第一电压互感器的输出端分别与第一低通滤波器的输入端连接，所述第一低通滤波器的输出端通过第一 A/D转换器与处理器连接。

进一步的，所述第二模拟量采集模块包括设置在负荷开关所在的线路上的第二电流传感器、第二电压互感器、第二低通滤波器和第二A/D转换器，所述第二电流传感器和第二电压互感器的输出端分别与第二低通滤波器的输入端连接，所述第二低通滤波器的输出端通过第二A/D转换器与处理器连接。

进一步的，所述第一差动保护模块与断路器的控制回路相连接，所述第一差动保护模块发送跳闸信号控制断路器的分合状态。

进一步的，所述第二差动保护模块与负荷开关的控制回路相连接，所述第二差动保护模块发送跳闸信号控制负荷开关的分合状态。

进一步的，所述保护测控终端还包括与DSP处理器连接的人机交互模块，所述人机交互模块包括触摸屏和操作实体按键。

进一步的，所述保护测控终端还包括开关量采集模块，所述开关量采集模块用于采集断路器和负荷开关的分合状态，并传送相应信号给DSP处理器。

进一步的，所述保护测控终端还包括与DSP处理器连接的时钟模块和存储模块，所述时钟模块用于提供时间信息，所述存储器用于存储保护控制记录。