[实用新型]一种带自愈功能的智能配电保护装置

说明书

技术领域

本实用新型专利为一种带自愈功能的智能配电保护装置，具体的说是基于 IEC61850 GOOSE通信的带自愈功能的智能配电保护装置，应用于配电网、分布式能源系统、微网系统。

背景技术

随着新能源产业的发展和用户自备电源的增加，包括光伏发电、微型燃气轮机发电、燃料电池发电和风力发电等分布式电源有了较大增长。如果大量分布式电源直接并入配电网，将给电网调度运行带来一系列新的问题：①分布式电源在电网发生故障时将立即退出运行；②使得配电网电压调整复杂化；③给继电保护整定带来困难。这些问题都将影响供电的可靠性、安全性。

实用新型内容

本实用新型针对现有配电网、微网系统停电后不能快速恢复供电的现状，提供了一种基于IEC61850 GOOSE通信的带自愈功能的智能配电保护装置，用在分布式能源系统，配电网，微网系统，可以安装在配电柜上，能够在电网发生故障时，迅速诊断定位故障，隔离故障，恢复非故障区域供电。

说明书中涉及的的英文缩写含义是：

IEC61850 GOOSE：IEC61850标准是电力系统自动化领域唯一的全球通用标准，GOOSE:Generic Object Oriented Substation Event(面向通用对象的变电站事件)，是IEC 61850标准中用于满足变电站自动化系统快速报文需求的机制。

一种带自愈功能的智能配电保护装置，安装在装置背板上的装置板件包括一号网卡、CPU板、电源模块、模拟量板、开入量板、开出量板，电源模块提供装置工作电源；开入量板采集的开关位置信息和模拟量板采集的电压、电流信息通过CPU板处理、分析，分析处理后的跳闸命令发给开出量板，装置板件还包括建立GOOSE通信网络的二号网卡，一号网卡、二号网卡支持IEC61850规约通信。一号网卡用于主站、第三方通信或设备维护。CPU板用于处理、分析数据，按照预设自愈程序，发出控制命令。电源模块提供装置运行必要的交流或直流电源。模拟量板用于采集电流、电压信息。开入量板用于采集开关位置信号。开出量板用于跳闸、合闸命令输出。二号网卡用于建立GOOSE通信网络。所有装置与装置的信息交互的信息都要通过T2来传输完成。该智能配电保护装置可以安装在配电室的配电柜上。

优选的是，装置背板上统一插槽，所述的装置板件支持插拔。

优选的是，所述的电源模块为交/直流通用电源模块，使该智能配电保护装置在交流或直流电情况下都可以使用，而不需要额外使用变压器等装置，提高了装置的电源适应性。进一步，所述的电源模块为电源电压24-260V宽范围交/直流通用电源模块。

一种基于IEC61850 GOOSE通信的配电系统自愈方法，所述配电系统安装有一种智能配电保护装置，这种智能配电保护装置安装在装置背板上的装置板件包括一号网卡、二号网卡、CPU板、电源模块、模拟量板、开入量板、开出量板，电源模块提供装置工作电源；开入量板采集的开关位置信息、模拟量板采集的电压电流信息通过CPU板处理、分析，分析处理后的跳闸命令发给开出量板，二号网卡用于建立GOOSE通信网络的二号网卡，一号网卡和二号网卡支持 IEC61850规约通信，所述装置背板上统一插槽，所述的装置板件支持插拔。当所述配电系统发生故障时，其自愈过程包括如下步骤：

S1:装置启动自愈程序，判断故障点在F1和F2之间，进线断路器Z1监测到过流达保护定值，断路器Z1首先跳闸；

S2:Z1跳闸后，故障电流消失，F1自愈程序监测到Z1开关分位、故障电流消失，F1发命令跳F1、F2开关，隔离故障点；

S3:当F1、F2开关跳开之后，备用电源开关Z2监测到Z1、F1、F2开关同时在分位，Z2启动自愈程序，发合闸命令，备用电源Z2合闸,恢复非故障区域 F3、F4供电。

相比于现有技术，该系统具有如下优点：

(1)电源电压AC/DC交直流通用；电源电压24-260V宽范围；提高了装置的电源适应性。

(2)装置背板统一插槽，装置板件支持插拔，大大缩减检修更换设备时间。

(3)基于IEC61850 GOOSE通信的自愈功能，可以在没有主站的情况下，实现装置与装置之间的GOOSE通信。减少了投资主站的费用。可以自由配置装置间通讯信息，极大提高了保护逻辑配置的灵活性、适应性。

(4)本实用新型采用IEC61850 GOOSE通信，使得装置的适用性更广，同时也大大提高数据传输速度，从而缩短了自愈的整个过程耗费的时间。