[发明专利]一种配电网智能开关装置

说明书

一种配电网智能开关装置，该装置包括电子式互感器测量单元、保护控制单元、断路器、智能终端；所述电子式互感器测量单元连接保护控制单元，保护控制单元连接断路器，保护控制单元与智能终端无线通信连接。该装置还包括在线取能单元，所述在线取能单元分别连接电子式互感器测量单元、保护控制单元，在线取能单元用于从配电线路上取能。本发明一种配电网智能开关装置，可以有效减少设备体积与重量，提升开关智能化水平，简化操作流程；实现配电网状态的实时准确监测及故障判断。

技术领域

本发明涉及配电网运行维护技术领域，具体涉及一种配电网智能开关装置。

背景技术

配电网中的智能化最主要的问题是开关设备的智能化，现有技术中研究主要聚焦于开关柜的智能化，对断路器的智能化还鲜有报道。中国专利公开号为“CN103367059A”公开的一种智能高压断路器，也只是通过优化断路器的结构着重解决了“防跳跃”问题，另外添加的智能控制单元，仅仅使得断路器具有智能化的一些附属功能。同时，市面上现有的普通断路器仅具备电磁开合功能，无法满足智能电网对断路器需具有高精度测量、一体化、可靠快速动作及在线监控等多项功能。

综上所述，当前智能开关技术主要存在以下不足：

（1）：配电网开关存在体积大、功耗高、功能单一、智能化程度低等问题，造成现场安装维护复杂、故障判别准确度不高、线路越级跳闸次数多。

（2）：智能开关中电子式互感器性能差。温度影响测量线圈的内阻、线匝截面积，振动导致线圈中心偏移，电磁干扰在线匝回路产生感应电动势等，导致电子式互感器长期运行时准确度低、稳定性差。

（3）：配网保护整定困难，可靠性低。配电线路短、阻抗小，就地化保护失配，出线延时长；纵联保护通信量大，带宽要求高；配网节点多，集中信息的故障决策处理能力、处理时间均对保护提出更高要求。

发明内容

为解决现有开关装置体积大、功耗高、安装维护复杂、集成化与智能化水平低；以及智能开关中电子式互感器准确度低、稳定性差、配网保护整定困难、越级跳闸频发等技术问题。本发明提供一种配电网智能开关装置，可以有效减少设备体积与重量，提升开关智能化水平，简化操作流程；实现配电网状态的实时准确监测及故障判断。

本发明采取的技术方案为：

一种配电网智能开关装置，该装置包括：

电子式互感器测量单元、保护控制单元、断路器、智能终端；所述电子式互感器测量单元连接保护控制单元，保护控制单元连接断路器，保护控制单元与智能终端无线通信连接。

该装置还包括在线取能单元，所述在线取能单元分别连接电子式互感器测量单元、保护控制单元，在线取能单元用于从配电线路上取能。

所述电子式互感器测量单元包括基于PCB型Rogowski双线圈的电流互感器，采用光学电场传感器阵列构建而成的光学电压互感器。

所述电流互感器包括第一Rogowski线圈、第二Rogowski线圈，第一、第二Rogowski线圈中心有导线穿出，第一、第二Rogowski线圈的输出端连接信号滤波模块，信号滤波模块连接信号放大模块，信号放大模块连接模数转换模块，模数转换模块连接保护控制单元。

所述光学电压互感器采用3~5个光学电场传感器阵列构建而成，光学电场传感器阵列均匀分布于电子式电压互感器柱体内部，用于实现电压的运算与测量；

光学电场传感器连接光学信号处理模块，光学信号处理模块连接保护控制单元。光学电场传感器的信号经过光学信号处理模块，再通过光纤传输给保护控制单元处理，将数字信号变换为实际监测的电压幅值和相位。

所述保护控制单元用于将数字信号变换为实际监测的电流幅值和相位，并通过第一、第二Rogowski线圈的输出相互对比，判断电子式互感器测量单元工作状态是否正常。