[发明专利]一种高压配电及设备运行一体化综合保护控制系统及方法

说明书

本发明提供一种高压配电及设备运行一体化综合保护控制系统及方法，包括综合保护控制器、上位机、电压采集单元、电流采集单元。所述的综合保护控制器通过通讯方式连接上位机，通过AI端口连接电压采集单元、电流采集单元，通过DO端口连接高压断路器的分、合闸信号端口，通过DO和AO端口连接低压风机或水泵的驱动装置信号端以及风机或泵出口处的阀门控制信号端。采用以高速DSP芯片为控制核心的控制器，并配有可无限扩展的IO模块，采集母线三相电压及电流信号，在进行高压配电综合保护的同时进行高、低压设备联动控制和保护，当配电母线端发现故障时，同时切断高压供电电源和低压关键设备的供电回路或切换至备用电源，对设备进行快速保护。

技术领域

本发明涉及高压配电保护技术领域，特别涉及一种高压配电及设备运行一体化综合保护控制系统及方法。

背景技术

在现有的中小型泵站、风机房等高压系统中，用电负荷电气设备电压等级高压、低压并存，传统做法分别采用PLC及综合自动化保护系统实现集中监控。电气设备的驱动控制通过PLC进行监控，高压设备采用变电所综合自动化系统按分层分布式面向对象的系统结构设计，由于高、低压设备的分开独立控制和保护，使得各设备间不能实现连锁控制和保护，并且综保系统在处理高压侧的故障时，也不能及时对相关的低压设备的供电进行保护。

现有技术中，综合自动化保护装置大都为厂家购买的标准定型产品，配以后台监控系统，仅能实现高压侧的配电保护，使用方不能进行重新开发编程，也没有可无限扩展的IO口，不能实现与其它设备的联动。

现有技术中也有采用PLC实现综保功能的技术，但是只能做些基本的保护功能，还不稳定；综保里面有DSP芯片，而PLC没有，综保的防跳功能、方向元件、故障记录和录波、存储、显示等功能是可以实现但是速度上却达不到综保的标准，比如速断是0秒级的，而继保的主要功能要求的是速度，采用PLC会把故障放大到上一级开关。

而且，PLC为标准产品，虽然是可编程产品，但其编程其实是二次开发编程，并不能直接对芯片进行编程，其内部通讯协议均为标准的通讯协议，不能与非标通讯设备进行通讯。

发明内容

为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种高压配电及设备运行一体化综合保护控制系统及方法，采用以高速DSP芯片为控制核心的控制器，并配有可无限扩展的IO模块，采集母线三相电压及电流信号，在进行高压配电综合保护的同时进行高、低压设备联动控制和保护，当配电母线端发现故障时，同时切断高压供电电源和低压关键设备的供电回路或切换至备用电源，对设备进行快速保护。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高压配电及设备运行一体化综合保护控制系统，包括综合保护控制器、上位机、电压采集单元、电流采集单元。

所述的综合保护控制器通过通讯方式连接上位机，通过AI端口连接电压采集单元、电流采集单元，通过DO端口连接高压断路器的分、合闸信号端口，通过DO和AO端口连接低压风机或水泵的驱动装置信号端以及风机或水泵出口处的阀门控制信号端；所述的高压断路器连接高压风机或水泵的电源供电端。

所述的综合保护控制器采用以高速DSP芯片为控制核心的控制器，采集高压母线三相电压及电流信号，在进行高压配电综合保护的同时进行高、低压设备联动控制和保护。

所述的综合保护控制器包括CPU模块、AI模块、AO模块和DI模块和DO模块，所述的CPU模块、AI模块、AO模块和DI模块和DO模块通过总线方式互相连接；所述的CPU模块包括主控DSP芯片、CPLD芯片、FPGA芯片、总线接口芯片、ROM和RAM，主控DSP芯片、CPLD芯片和FPGA芯片端口互相连接，进行高速运算和控制。

所述的综合保护控制器还通过DI端口连接高压断路器的分、合闸状态信号、手车位置信号、外部告警信号和高压设备运行手动操作按钮。