一種光伏防孤島安全自動保護裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光伏防孤島安全自動保護裝置，互感器、模擬量采集模件、第一模數(shù)轉換器、CPU、開入接口模件和第一光耦隔離電路依次順序連接；所述通信控制模件、第二模數(shù)轉換器、CPU、開出接口模件、第二光耦隔離電路和出口繼電器依次順序連接；所述電源模件、人機交互模件均與CPU相連接；實現(xiàn)了能支持常規(guī)變電站和數(shù)字化變電站模擬量采集的不同形式，也能滿足GOOSE跳閘和常規(guī)繼電器跳閘兩種不同的跳閘方式，使裝置能夠通過改變少量的模件配置，即可滿足不同的應用需求。
【專利說明】
一種光伏防孤島安全自動保護裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護技術領域，尤其涉及一種光伏防孤島安全自動保護
目.0
【背景技術】
[0002]太陽能光伏電站的建設是我國“十二五”時期能源資源發(fā)展的重點。據(jù)統(tǒng)計2015年國家電網(wǎng)太陽能發(fā)電新增裝機容量達到1528萬千瓦，而大力發(fā)展新能源仍將是我國“十三五”期間的能源發(fā)展重點，將會有更多的光伏電站投入運行。
[0003]光伏電站作為電源點并入電網(wǎng)運行，由于電網(wǎng)運行方式的調(diào)整或某種原因，可能會出現(xiàn)光伏電站與主網(wǎng)解列后仍保持對局部電網(wǎng)繼續(xù)供電的孤島現(xiàn)象。按預先配置的控制策略所形成的計劃性孤島由于有控制策略，其運行狀態(tài)和風險均在調(diào)度人員的控制下。而非計劃性的孤島則會對電力系統(tǒng)帶來不利影響，其危害主要有:1、可能危及電網(wǎng)設施維護人員和用戶的人身安全;2、干擾電網(wǎng)的正常合閘；3、電網(wǎng)不能控制孤島中的電壓和頻率，容易造成設備損壞。因此，防止光伏電站非計劃性孤島運行十分重要。
[0004]光伏防孤島安全自動保護裝置是一種用于防止光伏電站非計劃性孤島運行的安全自動保護裝置。針對應用場合不同，一般可以分為使用于常規(guī)變電站和使用于數(shù)字化變電站的光伏防孤島安全自動裝置，二者由于模擬量采集模塊和跳閘模塊的不同，需要使用不同的母板，從而在常規(guī)變電站需要改造成數(shù)字化變電站時，需要更換整套裝置，更換不方便，不能夠靈活兼容。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所解決的是目前常規(guī)變電站和數(shù)字化變電站的光伏防孤島保護裝置母板不兼容的問題，以使光伏防孤島保護裝置的母板統(tǒng)一，使裝置易于改造。為實現(xiàn)該目的，本實用新型的技術方案如下:
[0006]—種光伏防孤島安全自動保護裝置，其特征在于，包括:互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉換器、開入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、開出接口模件、第二光耦隔離電路、出口繼電器、電源模件、CPU、信號模件、第三光耦隔離電路、信號繼電器和人機交互模件。
[0007]互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉換器、CPU、開入接口模件和第一光耦隔離電路依次順序連接;通信控制模件與CPU相連接;CPU、開出接口模件、第二光耦隔離電路和出口繼電器依次順序連接;CPU、信號模件、第三光耦隔離電路和信號繼電器依次順序連接;電源模件、人機交互模件均與CPU相連接。
[0008]—種光伏防孤島安全自動保護裝置還包括母板模件，所述母板模件上設置有輸入輸出總線，輸入輸出總線上設置有若干輸入輸出接口，所述模擬量采集模件、第一模數(shù)轉換器、開入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、第二模數(shù)轉換器、開出接口模件、第二光耦隔離電路、電源模件、CPU和人機交互模件均通過輸入輸出接口連接在母板模件上。
[0009]開入接口(DI)模件用于傳統(tǒng)變電站采集開關量信息；
[0010]開出接口(DO)模件用于傳統(tǒng)變電站輸出跳閘接點；
[0011 ]用于傳統(tǒng)變電站輸出中央信號的信號SIG模件；
[0012]通信控制(CC)模件用于數(shù)字化變電站接收合并單元模擬量采樣信息，接收智能終端GOOSE開入信號以及發(fā)送GOOSE開出信號；
[0013]電源模件用于提供工作電源；
[0014]互感器為電壓互感器或者電流互感器。
[0015]人機交互模件包括顯示接口、通信接口、GPS對時接口和打印接口。
[0016]CPU和人機交互模件之間的通信為HDLC通信。
[0017]本實用新型的有益效果是:采用本實用新型的光伏防孤島安全自動保護裝置，通過模擬量采集(AC)模件和通信控制(CC)模件接口的兼容設計，實現(xiàn)了能滿足常規(guī)變電站和數(shù)字化變電站模擬量采集的不同形式，也能滿足GOOSE跳閘和常規(guī)繼電器跳閘兩種不同的跳閘方式，使裝置能夠通過改變少量的模件配置，即可滿足不同的應用需求。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的一種光伏防孤島安全自動保護裝置的硬件結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0020]如圖1所示，本實用新型的一種光伏防孤島安全自動保護裝置，包括:
[0021 ] 一種光伏防孤島安全自動保護裝置，其特征在于，包括:互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉換器、開入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、開出接口模件、第二光耦隔離電路、出口繼電器、電源模件、CPU、信號模件、第三光耦隔離電路、信號繼電器和人機交互模件。
[0022]互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉換器、CPU、開入接口模件和第一光耦隔離電路依次順序連接;通信控制模件與CPU相連接;CPU、開出接口模件、第二光耦隔離電路和出口繼電器依次順序連接;CPU、信號模件、第三光耦隔離電路和信號繼電器依次順序連接;電源模件、人機交互模件均與CPU相連接。
[0023]一種光伏防孤島安全自動保護裝置還包括母板模件，所述母板模件上設置有輸入輸出總線，輸入輸出總線上設置有若干輸入輸出接口，所述模擬量采集模件、第一模數(shù)轉換器、開入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、第二模數(shù)轉換器、開出接口模件、第二光耦隔離電路、電源模件、CPU和人機交互模件均通過輸入輸出接口連接在母板模件上。
[0024]模擬量采集(AC)模件將電壓電流信號轉換為±5V小信號，實現(xiàn)模擬量采集的功會K。
[0025]開入接口(DI)模件用于傳統(tǒng)變電站采集開關量信息，DI模件接收外部開關量信號，由CPU通過母板模件的輸入輸出(1)總線定時從各DI模件讀取開入狀態(tài)，實現(xiàn)開關量采集的功能。
[0026]開出接口(DO)模件用于傳統(tǒng)變電站輸出跳閘接點。
[0027 ]用于傳統(tǒng)變電站輸出中央信號的信號SIG模件；
[0028]通信控制(CC)模件用于數(shù)字化變電站接收合并單元模擬量采樣信息，接收智能終端GOOSE開入信號以及發(fā)送GOOSE開出信號；
[0029]電源模件用于提供工作電源，接I1V或220V的直流電源，并轉換成5V或24V電源輸出，位其他各模件提供電源。
[0030]互感器為電壓互感器或者電流互感器。
[0031 ] 人機交互模件包括顯示接口、通信接口、GPS對時接口和打印接口。
[0032]CPU和人機交互模件之間的通信為HDLC通信。
[0033]人機交互(HMI)模件用于人機交互界面、通信管理、裝置GPS對時和打印管理，并通過HDLC與CPU模件通信。人機交互界面采用阻容式觸摸屏和工業(yè)級寬溫液晶，通信接口電路包括RS485通信接口和RJ45以太網(wǎng)接口，裝置GPS對時可采用空接點、有源24V或RS485對時方式，打印接口為RS232接口。
[0034]本實施例，CPU采用頻率為400MHz的PowerPC處理器，有64位數(shù)據(jù)線和32位地址線，實現(xiàn)AD采樣和高速通信總線;采用SPI通信接口用于1模件通信，采用HDLC通信口用于HMI模件通信。
[0035]AC模件和CC模件的接口相互兼容，用于常規(guī)變電站時接口插AC模件，用于數(shù)字化變電站時接口插CC模件。母板的1接口有多個，可根據(jù)需要配置成DI模件、DO模件，配置方式靈活。數(shù)字化變電站的應用中能支持GOOSE跳閘和傳統(tǒng)繼電器跳閘兩種跳閘方式。從而擴展了光伏防孤島保護裝置的應用場合，極大減少了工程人員的改造工作。
[0036]以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種光伏防孤島安全自動保護裝置，其特征在于，包括:互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉換器、開入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、開出接口模件、第二光耦隔離電路、出口繼電器、電源模件、CPU、信號模件、第三光親隔離電路、信號繼電器和人機交互模件； 所述互感器、模擬量采集模件、模數(shù)轉換器、CPU、開入接口模件和第一光耦隔離電路依次順序連接;所述通信控制模件與CPU相連接;CPU、開出接口模件、第二光耦隔離電路和出口繼電器依次順序連接;CPU、信號模件、第三光耦隔離電路和信號繼電器依次順序連接;所述電源模件、人機交互模件均與(PU相連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏防孤島安全自動保護裝置，其特征在于，還包括母板模件，所述母板模件上設置有輸入輸出總線，輸入輸出總線上設置有若干輸入輸出接口，所述模擬量采集模件、第一模數(shù)轉換器、開入接口模件、第一光耦隔離電路、通信控制模件、第二模數(shù)轉換器、開出接口模件、第二光耦隔離電路、電源模件、CPU和人機交互模件均通過輸入輸出接口連接在母板模件上。3.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏防孤島安全自動保護裝置，其特征在于，所述互感器為電壓互感器或者電流互感器。4.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏防孤島安全自動保護裝置，其特征在于，所述人機交互模件包括顯示接口、通信接口、GPS對時接口和打印接口。5.根據(jù)權利要求1所述的一種光伏防孤島安全自動保護裝置，其特征在于，所述CHJ和人機交互模件之間的通信為HDLC通信。
【文檔編號】H02J13/00GK205595898SQ201620437322
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】陳海榮, 奚漢江, 李俊禹, 宛楊, 劉玉柱
【申請人】南京國電南自電網(wǎng)自動化有限公司