[发明专利]配电网过电压抑制及故障定位隔离控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制装置，尤其涉及一种配电网过电压抑制及故障定位隔离控制装置。

背景技术

我国配电网数目庞大，分布范围广，设备绝缘水平低，易受电网内部过电压和外界自然环境的影响造成绝缘事故，供电可靠性亟待提高。其存在的主要问题：过电压、选线定位、系统电容电流大幅度增长、弧光不能自熄等。

针对上述配电网存在的主要问题，近年来本领域技术人员提出了中性点采用消弧线圈并联电阻接地方式来选线的思路，其配电网过电压抑制及故障选线成套装置，从系统的角度，综合研究并实现过电压抑制、单相接地故障选线、自动调谐功能，在测试原理和实现技术上实现突破。

但是，其存在的缺点主要有：

控制器采用工控机+采集卡+调理机，连接线多，且接触不良，可靠性差；工控机内硬盘、CPU风扇、系统散热风扇等都是需要转动的机械部件，抗震动能力和冲击能力差；采集卡金手指站立安装，抗震动能力和冲击能力差、接触可靠性差、耐灰尘能力差；工控机操作系统采用WIN2000、DOS等，系统不稳定，不专业；工控机运行工作环境温度在0℃～40℃，不能满足配电系统的-25℃～+40℃要求；不能适应更恶劣的工作环境，如粉尘、潮湿等，且价格昂贵。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种配电网过电压抑制及故障定位隔离控制装置，其针对上述配电网存在的主要问题，实现过电压抑制、单相接地故障选线、自动调谐功能，在测试原理和实现技术上实现突破。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括主控制器、模拟量采集模块、开入开出模块、通信模块、键盘接口模块、LCD显示屏、网口模块、RTC模块、存储模块、电源模块，主控制器分别与模拟量采集模块、开入开出模块、通信模块、接口模块、LCD显示屏、网口模块、RTC模块、存储模块、电源模块电连接；

所述的开入开出模块包括开关量输入模块、光电隔离模块、开关量输出模块、光电/继电器隔离模块、FPGA模块，开关量输入模块通过光电隔离模块与FPGA模块通信，开关量输出模块通过光电/继电器隔离模块与FPGA模块通信；

所述的主控制器发出模拟量和开关量采集命令，模拟量采集模块和开关量输入模块将线路中的各种电压、电流信号及接触器状态信息发送给主控制器，主控制器首先根据设计的算法判断电网工作状态，若电网正常运行，及时跟踪电网状态，发出相应控制命令，在LCD显示屏上显示电网工作状态，定时将采集的信息上传至上位机；若电网单相瞬时性接地故障或扰动和电网单相永久性接地故障，主控制器发出相应接地故障处理命令，在LCD显示屏上显示何种接地状态，同时在本机及向上位机发送和记录接地故障信息，声光报警告知操作人员。

本发明的技术是一种基于嵌入式DSP系统的配电网过电压抑制及故障定位隔离控制装置，主要用于配电网过电压抑制及故障定位隔离成套装置中。该控制装置基于配电网过电压抑制及故障定位隔离成套装置的控制需求下设计而成，该控制装置可靠、体积小、重量轻、价格便宜，专为配电网过电压抑制及故障定位隔离成套装置而设计，安全。配电网过电压抑制及故障定位隔离成套装置集配电网电容电流自动补偿、过电压抑制、单相接地故障选线、接地故障区段指示定位以及快速隔离等功能于一体，重点解决了这些功能的统一协调性问题以及判定高过渡电阻单相接地故障方面，目前普遍存在的装置灵敏度和准确度偏低等难题，可广泛用于电力系统及煤炭、钢铁、冶金、化工等大型厂矿企业的6kV、10kV和35kV配电网，既适用于老电厂、变电站的改造，也可用于新建电厂、变电站，为保证电网的安全可靠运行提供一套综合的解决方案，提高供电企业安全生产管理水平、工作效率以及经济效益。

该控制装置实现配电网过电压抑制及故障定位隔离成套装置自动跟踪补偿和故障选线的所有测量与控制任务，即测量系统的电容电流及调节控制消弧线圈的档位；单相接地故障线路的选检；对线路故障指示装置发出工作指令，以完成接地故障指示功能。该控制装置为该成套装置的核心部件，相当于人的大脑，其可靠性和测量、控制准确性至关重要，如果出现问题，将给配电可靠性带来严重危害。该控制装置为配电网过电压抑制及故障定位隔离成套装置核心部件，主要实现该成套装置自动跟踪补偿和故障选线的所有测量与控制任务，因此要求该控制装置敏度、准确率高，电力测量与控制专业性高、安全可靠、实时性高，适用于配电系统的运行环境等要素。