專利名稱：就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)的自動(dòng)化裝置，具體涉及一種智能分布式饋線自動(dòng)
化裝置。
背景技術(shù)：
智能電網(wǎng)已經(jīng)成為當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新方向，因而智能配電網(wǎng)則成為研究的重點(diǎn)。在配電網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展中，饋線自動(dòng)化系統(tǒng)(FA)的研究成為配網(wǎng)自動(dòng)化中關(guān)注的核心內(nèi)容，其要求就是利用自動(dòng)化裝置或系統(tǒng)，監(jiān)視配電線路的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障，迅速診斷出故障區(qū)間并將故障區(qū)間隔離，快速恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)間的供電。按照國(guó)家電網(wǎng)公司堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略部署和發(fā)展規(guī)劃，試點(diǎn)開展配電自動(dòng)化區(qū)域 建設(shè)已經(jīng)成為電力系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容。饋線自動(dòng)化(FA):可以利用自動(dòng)化裝置或系統(tǒng)，監(jiān)視配電線路的運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)饋線的故障定位、隔離和非故障區(qū)域自動(dòng)恢復(fù)供電的功能。可以采用多種方式，由人工操作或系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，主要包括智能分布式FA、智能子站式FA、人工FA以及重合器方式FA。智能分布式FA :通過FTU之間故障處理邏輯實(shí)現(xiàn)故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電，不允許配電主站或配電子站參與防調(diào)與控制，但是，需要事后將故障處理的結(jié)果上報(bào)給配電主站。智能子站式FA:通過配電子站與FTU之間的集中故障處理邏輯實(shí)現(xiàn)故障隔離和非故障區(qū)域恢復(fù)供電，不允許配電主站參與協(xié)調(diào)與控制。人工FA :系統(tǒng)通過DSCADA系統(tǒng)采集故障信息，結(jié)合綜合數(shù)據(jù)平臺(tái)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的故障區(qū)段分析，完成故障定位后，由人工完成主站遙控或到現(xiàn)場(chǎng)處理故障。重合器方式FA:利用具有保護(hù)功能的重合器和分?jǐn)嗥鞯臅r(shí)序配合，自動(dòng)隔離故障，可以實(shí)現(xiàn)沒有通信系統(tǒng)條件下的故障隔離與非故障線路恢復(fù)供電。根據(jù)《上海中、低壓電網(wǎng)配置原則及典型設(shè)計(jì)(2010版)》(上海市電力公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn))，IOkV配電站統(tǒng)一為三種類型，即K型站、P型站、W型站。K型站表示開關(guān)站，W型站表示戶外站。在開關(guān)站中,K-開關(guān)站，T-帶變壓器；F-無(wú)變壓器，A-IOkV采用空氣絕緣開關(guān)柜；G-10kV采用充氣柜。在K型站中，由于使用不同型式的斷路器，因而圖標(biāo)不同，但電氣主結(jié)線是相同的。開關(guān)站的形式如下KFA、KFG、KTA、KTG站。KFA-不帶變壓器，使用真空斷路器空氣絕緣開關(guān)柜的開關(guān)站，KFG-不帶變壓器，使用真空斷路器氣體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)站，KTA-帶2臺(tái)變壓器，使用真空斷路器空氣絕緣開關(guān)柜的開關(guān)站，KTG-帶2臺(tái)變壓器，使用真空斷路器氣體絕緣開關(guān)柜的開關(guān)站。在戶外站中，W-戶外站，X-預(yù)裝式配電站，H-IOkV戶外環(huán)網(wǎng)裝置，L-低壓戶外電纜分支箱，WX-預(yù)裝式配電站，亦稱箱式變壓器，有進(jìn)出線成環(huán)網(wǎng)，也稱環(huán)網(wǎng)箱變。WH-不帶變壓器，僅分支電纜的IOkV戶外配電站，又稱IOkV戶外環(huán)網(wǎng)裝置，可以裝有熔絲，亦可不裝熔絲，根據(jù)需要而定。WL-低壓戶外電纜分支裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置，包括變電站的光纜終端設(shè)備，所述光纜終端設(shè)備經(jīng)SDH網(wǎng)絡(luò)與主站系統(tǒng)連接，F(xiàn)A控制單元位于與所述光纜終端設(shè)備連接的一個(gè)K型站中，所述K型站還連接有N個(gè)W型站；所述K型站中包括一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元、一個(gè)遠(yuǎn)動(dòng)終端和兩個(gè)FA控制單元；所述W型站中包括一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元和一個(gè)FA控制單兀；所述K型站中的第一 FA控制單元與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接，所述第一光網(wǎng)絡(luò)單元通過光纖與所述光纜終端設(shè)備相連；第一 FA控制單元與遠(yuǎn)動(dòng)終端連接，所述遠(yuǎn)動(dòng)終端與所述第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接；第二 FA控制單元也同時(shí)與第一光網(wǎng)絡(luò)單元和遠(yuǎn)動(dòng)終端連接；所述W型站中的第三FA控制單元與第二光網(wǎng)絡(luò)單元連接，所述第二光網(wǎng)絡(luò)單元通 過光纖與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接。其中，所述K型站中的第一 FA控制單元和第二 FA控制單元通過RS-232串口與所述遠(yuǎn)動(dòng)終端相連?；蛘?，所述K型站中的第一 FA控制單元和第二 FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接。其中，所述K型站中的遠(yuǎn)動(dòng)終端與所述第一光網(wǎng)絡(luò)單元通過RS-232串口連接。其中，所述W型站中的FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與光網(wǎng)絡(luò)單元連接，即第一 W型站中的第三FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第二光網(wǎng)絡(luò)單元連接，第二 W型站第四FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第三光網(wǎng)絡(luò)單元連接，……第NW型站第N+2FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第N+1光網(wǎng)絡(luò)單元連接。配電終端之間具備對(duì)等通信條件的配電線路，可采用就地型智能分布式。就地型智能分布式FA可以實(shí)現(xiàn)某一個(gè)完整自治區(qū)的饋線故障處理。該自治區(qū)域必須含兩個(gè)以上帶保護(hù)功能電源點(diǎn)出線開關(guān)，形成手拉手供電環(huán)路。設(shè)置智能分布式FA功能投入運(yùn)行后，主站無(wú)權(quán)對(duì)該區(qū)域內(nèi)站點(diǎn)的設(shè)備做任何控制操作。當(dāng)設(shè)置分布式FA功能退出運(yùn)行后，該區(qū)域內(nèi)站點(diǎn)的控制權(quán)移交主站處理。有益效果本實(shí)用新型在供電環(huán)路中兩條條電源點(diǎn)出線各配置一臺(tái)智能分布式FA控制單元，與站內(nèi)遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備具有數(shù)據(jù)交換功能、以及通過網(wǎng)絡(luò)連接方式與智能分布式FA終端設(shè)備之間建立通信連接，供電環(huán)路中的每座配電站各配置一臺(tái)智能分布式FA終端設(shè)備，采集和控制本站的配電自動(dòng)化設(shè)備，智能分布式FA控制單元與FA終端設(shè)備協(xié)同配合，在沒有主站系統(tǒng)參與的情況下，實(shí)現(xiàn)本自治區(qū)域站點(diǎn)的智能分布式自動(dòng)化功能。本實(shí)用新型的自動(dòng)化裝置快捷、準(zhǔn)確，可準(zhǔn)確監(jiān)視配電線路的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障，故障分析及時(shí)，迅速診斷出故障區(qū)間并將故障區(qū)間隔離，快速恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)間的供電。

圖I是就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置的通信鏈路結(jié)構(gòu)圖。圖2是就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置中K型站的連接示意圖。圖3是就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置中W型站的連接示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖I所示，本實(shí)用新型的就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置，包括變電站的光纜終端設(shè)備0LT，所述光纜終端設(shè)備OLT經(jīng)SDH網(wǎng)絡(luò)與主站系統(tǒng)連接，F(xiàn)A控制單元位于與光纜終端設(shè)備OLT連接的一個(gè)K型站中，K型站中包括一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元、一個(gè)遠(yuǎn)動(dòng)終端和兩個(gè)FA控制單元，K型站中的通信設(shè)備采用0NU(即光網(wǎng)絡(luò)單元)，該光網(wǎng)絡(luò)單元稱為第一光網(wǎng)絡(luò)單元；所述W型站中包括一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元和一個(gè)FA控制單元；所述K型站中的第一 FA控制單元與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接，所述第一光網(wǎng)絡(luò)單元通過光纖與所述光纜終端設(shè)備相連；第一 FA控制單元與遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU連接，所述遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU與所述第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接；第二FA控制單元也同時(shí)與第一光網(wǎng)絡(luò)單元和遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU連接；所述W型站中的第三FA控制單元與第二光網(wǎng)絡(luò)單元連接，所述第二光網(wǎng)絡(luò)單元通 過光纖與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接。K型站還連接有N個(gè)W型站，第一 W型站中的FA控制單元稱為第三FA控制單元，第一 W型站中的光網(wǎng)絡(luò)單元稱為第二光網(wǎng)絡(luò)單元；第二 W型站中的FA控制單元稱為第四FA控制單元，第二 W型站中的光網(wǎng)絡(luò)單元稱為第三光網(wǎng)絡(luò)單元，以此類推，第N個(gè)W型站中的FA控制單元稱為第N+2FA控制單元，第N個(gè)W型站中的光網(wǎng)絡(luò)單元稱為第N+1光網(wǎng)絡(luò)單
J Li o第一 W型站中的第三FA控制單元與第一 W型站中的第二光網(wǎng)絡(luò)單元連接，所述第二光網(wǎng)絡(luò)單元通過光纖與K型站中的第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接； 第二 W型站第三FA控制單元與第二 W型站中的第三光網(wǎng)絡(luò)單元連接，所述第三光網(wǎng)絡(luò)單元通過光纖與第一W型站中的第二光網(wǎng)絡(luò)單元連接；......第N W型站第N+2FA控制單元與第N+1光網(wǎng)絡(luò)單元連接，所述第N+1光網(wǎng)絡(luò)單元通過光纖與上一 W型站的第N光網(wǎng)絡(luò)單元連接。上述K型站中的第一 FA控制單元和第二 FA控制單元通過RS-232串口與所述遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU相連(通過⑶T規(guī)約)。K型站中的第一 FA控制單元和第二 FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接。K型站中的遠(yuǎn)動(dòng)終端RTU與所述第一光網(wǎng)絡(luò)單元通過RS-232串口連接(通過CDT規(guī)約)。在W型站中，F(xiàn)A控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與光網(wǎng)絡(luò)單元連接，即第一 W型站中的第三FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第一 W型站中的第二光網(wǎng)絡(luò)單元連接，第二 W型站第四FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第三光網(wǎng)絡(luò)單元連接，……第N W型站第N+2FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第N+1光網(wǎng)絡(luò)單元連接。供電環(huán)路中兩條條電源點(diǎn)出線各配置一臺(tái)智能分布式FA控制單元，與站內(nèi)遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備具有數(shù)據(jù)交換功能、以及通過網(wǎng)絡(luò)連接方式與智能分布式FA終端設(shè)備之間建立通信連接，供電環(huán)路中的每座配電站各配置一臺(tái)智能分布式FA終端設(shè)備，采集和控制本站的配電自動(dòng)化設(shè)備，智能分布式FA控制單元與FA終端設(shè)備協(xié)同配合，在沒有主站系統(tǒng)參與的情況下，實(shí)現(xiàn)本自治區(qū)域站點(diǎn)的智能分布式自動(dòng)化功能。K型站控制單元配置[0038]I)數(shù)據(jù)接口 該控制單元具備4個(gè)RS232串行接口和2個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(RJ45)，1個(gè)串口用于與K型配電自動(dòng)化裝置通信(采用部頒CDT規(guī)約)，I個(gè)串口用于當(dāng)?shù)鼐S護(hù)，另2個(gè)串口備用；1個(gè)網(wǎng)口用于接入實(shí)現(xiàn)FA功能的通信網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程維護(hù)，另I網(wǎng)口備用；2) FA功能投退開關(guān)K型站控制單元配置FA功能投退開關(guān)，供電環(huán)路兩條出線上任何一個(gè)控制單元投退開關(guān)位置的改變，整條線路自動(dòng)化運(yùn)行方式即改變，W型站FA終端設(shè)備不再配置投退開關(guān)；3)工作電壓DC110V，由遠(yuǎn)動(dòng)屏內(nèi)提供；4)事故總信號(hào)接入K型站內(nèi)事故總信號(hào)由RTU通過遙信變位報(bào)文形式傳送給FA控制單元。W型站配電終端配置I)數(shù)據(jù)接口 該終端具備2個(gè)RS232串行接口和2個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(RJ45)，I個(gè)串口用于當(dāng)?shù)鼐S護(hù)，另I個(gè)備用；1個(gè)網(wǎng)口用于接入實(shí)現(xiàn)FA功能的通信網(wǎng)絡(luò)，以及向主站傳輸數(shù)據(jù)(用104規(guī)約)，另I個(gè)網(wǎng)口備用；2)組屏箱體DTU箱體尺寸不大于600*350*350mm(高*寬*深)，色標(biāo)RAL7035，表面印字LOGO標(biāo)志和電力(閃電)標(biāo)志使用紅色，其余印字使用黑色，箱門可拆卸(非旋轉(zhuǎn)門)；3)工作電源DC24V，由箱變UPS提供；4)電壓數(shù)據(jù)采集箱變電壓采樣共7個(gè)，分別為兩路IOkV開關(guān)的Uab和Ucb (AC100V)，一路低壓開關(guān)的三相電壓(AC220V)；5)電流量采集箱變電流采樣共9個(gè)，分別為兩路IOkV開關(guān)的三相電流和零序電流(DTU自身將三相電流合成零序電流)，一路低壓開關(guān)的B相電流(5A)；6)遙控信號(hào)箱變遙控兩路，操作電源DC24V(實(shí)際是驅(qū)動(dòng)箱變的中間繼電器)，由箱變UPS提供；7)遙信信號(hào)箱變遙信7個(gè)，分別為兩路IOkV開關(guān)的開關(guān)位置信號(hào)、接地位置信號(hào)和遠(yuǎn)方/本地信號(hào)，變壓器IOkV進(jìn)線熔斷器信號(hào)。K型站連接方案如圖2所示，K型站內(nèi)為每條出線各配置一臺(tái)FA控制單元，安裝在站內(nèi)已有的遠(yuǎn)動(dòng)屏中(與RTU設(shè)備共屏安裝)，供電電源DCllOV ；FA控制單元通過⑶T規(guī)約從RTU獲取出線的電壓、電流、開關(guān)位置、事故總及出線開關(guān)的合分閘控制等。W型站連接方案如圖3所示，W型站安裝就地型智能分布式FA終端設(shè)備(即FA控制單元)，實(shí)現(xiàn)三遙功能及FA功能。就地型智能分布式設(shè)備維護(hù)軟件可通過網(wǎng)絡(luò)通信方式實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)功能，包括上下裝參數(shù)文件及程序、查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、遙控等。以單線圖方式展示FA動(dòng)作過程，線路無(wú)法做故障模擬時(shí)，可用軟件方式設(shè)置故障點(diǎn)位置，F(xiàn)A設(shè)備模擬故障的處理過程。其他未盡事宜采用K型站和W型站的常規(guī)配置，在此不再贅述。本實(shí)用新型的自動(dòng)化裝置可快速定位和處理故障，準(zhǔn)確監(jiān)視配電線路的運(yùn)行狀況后，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障，迅速診斷出故障區(qū)間并將故障區(qū)間隔離，快速恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)間的供電。
權(quán)利要求1.就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置，包括變電站的光纜終端設(shè)備，所述光纜終端設(shè)備經(jīng)SDH網(wǎng)絡(luò)與主站系統(tǒng)連接，F(xiàn)A控制單元位于與所述光纜終端設(shè)備連接的一個(gè)K型站中，其特征在于 所述K型站還連接有N個(gè)W型站；所述K型站中包括一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元、一個(gè)遠(yuǎn)動(dòng)終端和兩個(gè)FA控制單元；所述W型站中包括一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)單元和一個(gè)FA控制單元； 所述K型站中的第一 FA控制單元與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接，所述第一光網(wǎng)絡(luò)單元通過光纖與所述光纜終端設(shè)備相連；第一 FA控制單元與遠(yuǎn)動(dòng)終端連接，所述遠(yuǎn)動(dòng)終端與所述第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接；第二 FA控制單元也同時(shí)與第一光網(wǎng)絡(luò)單元和遠(yuǎn)動(dòng)終端連接； 所述W型站中的第三FA控制單元與第二光網(wǎng)絡(luò)單元連接，所述第二光網(wǎng)絡(luò)單元通過光纖與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置，其特征在于所述K型站中的第一 FA控制單元和第二 FA控制單元通過RS-232串口與所述遠(yuǎn)動(dòng)終端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置，其特征在于所述K型站中的第一 FA控制單元和第二 FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置，其特征在于所述K型站中的遠(yuǎn)動(dòng)終端與所述第一光網(wǎng)絡(luò)單元通過RS-232串口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置，其特征在于所述W型站中的FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與光網(wǎng)絡(luò)單元連接，即第一 W型站中的第三FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第二光網(wǎng)絡(luò)單元連接，第二 W型站第四FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第三光網(wǎng)絡(luò)單元連接，……第NW型站第N+2FA控制單元通過RJ45以太網(wǎng)與第N+1光網(wǎng)絡(luò)單元連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種就地型智能分布式饋線自動(dòng)化裝置，包括變電站的光纜終端設(shè)備，光纜終端設(shè)備經(jīng)SDH網(wǎng)絡(luò)與主站系統(tǒng)連接，F(xiàn)A控制單元位于與光纜終端設(shè)備連接的一個(gè)K型站中，K型站還連接有N個(gè)W型站；K型站中的第一、二FA控制單元與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接，第一光網(wǎng)絡(luò)單元通過光纖與光纜終端設(shè)備相連；第一、二FA控制單元與遠(yuǎn)動(dòng)終端連接，遠(yuǎn)動(dòng)終端與第一光網(wǎng)絡(luò)單元連接；同一W型站中的FA控制單元也各自與光網(wǎng)絡(luò)單元連接，其中的光網(wǎng)絡(luò)單元通過光纖與上一光網(wǎng)絡(luò)單元連接。本實(shí)用新型的自動(dòng)化裝置快捷、準(zhǔn)確，可準(zhǔn)確監(jiān)視配電線路的運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障，迅速診斷出故障區(qū)間并將故障區(qū)間隔離，快速恢復(fù)對(duì)非故障區(qū)間的供電。
文檔編號(hào)H02J13/00GK202475034SQ20122010705
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者朱寅, 朱江, 李宏, 沈豪棟, 高鋒, 高靖宇, 黃菲 申請(qǐng)人:上海市電力公司