[发明专利]一种智能化高压开关控制监测系统

说明书

本发明提供一种智能化高压开关控制监测系统，所述系统通过研发与现有开关如断路器、隔离开关等相配合的智能控制、状态采集模块，如断路器、隔离接地开关控制模块和各类传感器，实现开关运行状态的在线监测。所述系统结合数字化的通信技术，以光纤代替电缆构成环网，利用双数据流技术，消除信号不可靠及部件间电缆无法监视问题，缩短变电站建设周期、节省人力物力。通过对开关各部件物理拓扑的自动分析，形成开关各部件的联闭锁逻辑，消除了原来联闭锁回路设计、实施中存在的人为错误等风险。智能化开关将本体信号以MMS通信传送到后台，仅保留跳合闸命令、开关位置等信号与保护测控进行配合，使智能变电站的运行维护变得更为简单。

技术领域

本发明涉及电网高压开关控制监测系统，尤其涉及一种智能化高压开关控制监测系统。

背景技术

在传统的高压开关二次控制回路中主要采用了电磁式分立元器件技术，各种元件功能单一，为完成复杂的功能需要大量各种不同类型的电气元件，同时为连接这些元件而使用了上千条的电线，因此在高压开关旁边设置了体积庞大的汇控柜，用于电缆转接和各种控制回路。

在目前国内智能变电站中，开关智能化主要体现在智能终端等智能组件的应用。通过在开关旁边的汇控柜安装就地的智能组件，将传统电缆传输的信号转换为光纤信号与保护、测控等二次设备进行交互，消除了汇控柜与控保设备间的电缆以及电缆相关的问题。与此同时，一次开关设备本体与汇控柜之间仍然采用数量庞大的电缆作为信号传输的载体，通过在汇控柜中安装的分立继电器等元件实现开关、隔离开关/接地开关的控制回路和联闭锁等回路。这些信号回路的电缆数量在一个间隔可以达到数百芯之多，一个变电站则要达到上万芯，这些电缆如何连接的工作重要而又复杂，消耗了设计单位、制造单位、施工和调试单位大量的时间和精力。由于联闭锁等要求的差异导致目前电缆回路缺乏标准化，不同厂家、不同工程及同一个工程不同间隔的接线均不相同，严重影响了工程设计、设备制造、现场安装调试和后期运维的效率。

敞开式开关电缆的铺设、连接与调试需要在变电站建设现场进行，使得这部分的工作量和工作质量难以控制，有些变电站甚至在运行数年后还发生由于电缆接线错误导致的运行事故。数量庞大的电缆，在运行过程中存在电磁兼容、接线松动、电缆接头长期氧化老化导致接触不良或漏电接地等风险。2017年初就出现了某变电站由于电缆皮破损信号短路而导致的开关误动事故。电缆故障严重时则可能造成事故时开关拒动，威胁电网安全稳定运行，同时也将造成极大的经济损失。

如何简化智能变电站的运行维护、及时消除设备隐患、保障电网的安全稳定运行是当前智能变电站的发展方向，也是各电网公司近期变电站建设方案研究的重点。开关作为电网中大量存在的关键设备，对故障及时切除保障电网安全稳定是至关重要的设备，因此通过一二次充分融合，用光纤代替电缆，彻底消除大量电缆带来的问题，实现各个开关部件间的即插即用，是目前智能变电站建设迫切需要解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种智能化高压开关控制监测系统，所述系统通过研发与断路器、隔离开关等相配合的汇控模块、断路器控制模块和隔离接地开关控制模块，实现开关运行状态的在线监测和控制。所述系统以光纤代替电缆构成环网，利用双数据流技术，消除信号不可靠及部件间电缆无法监视问题。通过形成开关各部件的联闭锁逻辑，消除了原来联闭锁回路设计、实施中存在的人为错误等风险，同时将开关本体信号以MMS通信传送到后台，仅保留跳合闸命令、开关位置等信号与保护测控进行配合，使智能变电站的运行维护变得更为简单。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种智能化高压开关控制监测系统，包括汇控模块、断路器控制模块和隔离接地开关控制模块；所述汇控模块分别与断路器控制模块和隔离接地开关控制模块连接，以控制断路器、隔离开关和接地开关的分合闸动作，同时监测断路器、隔离开关和接地开关的机械特性、气体绝缘特性、电流电压和环境状态；所述汇控模块分别与MMS网络和过程层网络连接以接收或传送指令和数据。