变压器本体智能组亿博电竞 亿博官网件的制作方法
发布时间:2024-03-17 20:59:15

  本实用新型涉及的是一种电力系统智能变电站技术领域的二次设备,具体是一种变压器本体智能组件。

  目前的变压器非电量保护装置,大多都没有微控制器处理,由继电器接点回路直接实现跳闸,其跳闸及告警信息,需要其他装置采集之后才能上送监控中心;同时变压器还需要另设本体单元,用于变压器档位、中性点刀闸、温度等的采集和控制;IEC61850是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准,其以服务器、逻辑设备、逻辑节点、数据对象、数据属性为基础建立了装置和整个变电站的数据模型, 并使用统一的变电站配置描述语言描述这些数据模型,从而使得装置和变电站的数据变得透明化,增加了数据的确定性,满足数据读取和互操作性的要求;采用IEC61850标准模型建模,遵循IEC61850通讯标准,已成为智能组件的必备功能。目前的非电量保护装置和本体单元一般不具备IEC61850通讯能力,需要接入规约转换装置或接入间隔层设备,才能将信息上送监控中心;同样监控中心需要经过规约转换装置或间隔层设备才能实现遥控、调档等操作,这增加了通讯环节,增加了设备成本,同时降低了通讯可靠性,且数据的一致性难以保证,不能满足互操作的要求。

  实用新型内容本实用新型针对现有技术存在的上述不足,提供一种变压器本体智能组件,既能保证非电量保护的独立可靠动作,又可以直接采集非电量信息,同时完成变压器本体相关功能,并采用标准信息模型建模,支持IEC61850通讯,易于与其它厂家设备和系统集成,同时支持IEC61588时钟同步协议。本实用新型是通过以下技术方案实现的,本实用新型包括机箱以及固定设置于机箱内的电源板、非电量直跳板、遥控板、直流采集板、开入板、母板和数字处理单元,其中 母板分别与电源板、非电量直跳板、遥控板、直流采集板、开入板和数字处理单元相连接。所述的机箱采用6U、19/2英寸的标准机箱,后插拔模件装入方式。所述的电源板的输出为5V和24V直流电源。所述的非电量直跳板包括带有CAN(控制器局域网络)控制器的第一中央处理单元芯片和直跳继电器,其中第一中央处理单元芯片采集外部非电量直跳信号,其输出端与数字处理单元相连接;出口继电器的输入端与外部的非电量直跳信号连接,输出端与外部电缆相连接。所述的遥控板包括带有CAN控制器的第二中央处理单元芯片和出口继电器,其中第二中央处理单元芯片的输入端与数字处理单元相连接,输出端与出口继电器相连接; 出口继电器的输入端与第二中央处理单元芯片相连接,输出端与外部电缆相连接。所述的直流采集板包括带有CAN控制器的第三中央处理单元芯片和隔离运放单

  3元,其中第三中央处理单元芯片的输入端与隔离运放单元相连接,输出端与数字处理单元相连接。所述的开入板包括带有CAN控制器的第四中央处理单元芯片和光耦器,其中第四中央处理单元芯片的输入端与光耦器相连接,输出端与数字处理单元相连接。所述的数字处理单元包括中央处理器、晶体振荡器、二次可擦写闪存和以太网接口,其中中央处理器的输入端与晶体振荡器和二次可擦写闪存相连接,输出端与以太网接口相连接,晶体振荡器的输出端与中央处理器相连接,二次可擦写闪存的输入端和输出端均与中央处理器相连接,以太网接口的输入端与中央处理器相连接,输出端与监控系统相连接。所述的数字处理单元上的中央处理器通过CAN控制器分别与第一中央处理单元芯片、第二中央处理单元芯片、第三中央处理单元芯片、第四中央处理单元芯片的CAN控制器相连;完成非电量跳闸信号采集,非电量延时处理,档位采集及调节,中性点刀闸位置采集及控制等功能;数字处理单元中所有功能模块都基于IEC61850标准建模,并通过MMS报文和GOOSE事件上传相关信号,接受监控中心的控制,同时与站控层设备交互IEC61588对时报文实现时钟同步。

  下面对本实用新型的实施例作详细说明,本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1所示,本实施例包括机箱(未示出)以及固定设置于机箱内的电源板2、 非电量直跳板3、遥控板4、直流采集板5、开入板6、母板7和数字处理单元8,其中母板7 分别与电源板2、非电量直跳板3、遥控板4、直流采集板5、开入板6和数字处理单元8相连接。所述的机箱采用6U、19/2英寸的标准机箱,后插拔模件装入方式。所述的电源板2的输出为5V和24V直流电源;所述的非电量直跳板3包括带有CAN控制器的第一中央处理单元芯片9和直跳继电器10,其中第一中央处理单元芯片9采集外部非电量直跳信号,其输出端与数字处理单元8相连接;出口继电器10的输入端与外部的非电量直跳信号连接,输出端与外部电缆相连接。所述的第一中央处理单元芯片9采用MC9S12XEP100 ;所述的直跳继电器10采用DSPl-NIL ;所述的遥控板4包括带有CAN控制器的第二中央处理单元芯片11和出口继电器 12,其中第二中央处理单元芯片11的输入端与数字处理单元8相连接,输出端与出口继电器12相连接;出口继电器12的输入端与第二中央处理单元芯片11相连接,输出端与外部电缆相连接。所述的第二中央处理单元芯片11采用MC9S12XEP100 ;所述的出口继电器12采用DSPl-NIL ;所述的直流采集板5包括带有CAN控制器的第三中央处理单元芯片13和隔离运放单元14,其中第三中央处理单元芯片13的输入端与隔离运放单元14相连接,输出端与数字处理单元8相连接;所述的第三中央处理单元芯片13采用MC9S12XEP100 ;所述的隔离运放单元14采用IS0124P ;所述的开入板7包括带有CAN控制器的第四中央处理单元芯片15和光耦器16, 其中第四中央处理单元芯片15的输入端与光耦器16相连接,输出端与数字处理单元8相连接;所述的第四中央处理单元芯片15采用MC9S12XEP100 ;所述的光耦器16采用Hl 1AA4-M ;所述的数字处理单元8,包括中央处理器17、晶体振荡器18、二次可擦写闪存19 和以太网接口 20,其中中央处理器17的输入端与晶体振荡器18和二次可擦写闪存19相连接,输出端与以太网接口 20相连接,晶体振荡器18的输出端与中央处理器17相连接,二次可擦写闪存19的输入端和输出端均与中央处理器17相连接,以太网接口 20的输入端与中央处理器17相连接,输出端与监控系统相连接。所述的中央处理器17采用MPC8247 ;所述的晶体振荡器18采用66M 5X7封装贴片晶;所述的二次可擦写闪存19采用S29GL256P10TFI0 ;所述的以太网接口 20采用PRJ005A/PPT ;如图1所示,所述的数字处理单元8上的中央处理器17通过CAN控制器分别与第一中央处理单元芯片9、第二中央处理单元芯片11、第三中央处理单元芯片亿博电竞 亿博官网13、第四中央处理单元芯片15的CAN控制器相连,以CAN网络协议完成非电量跳闸信号采集,非电量延时处理,档位采集及调节,中性点刀间位置采集和控制,中央处理器17对所有软件功能模块都基于IEC61850标准建模,并通过以太网接口 20以匪S报文和GOOSE事件上传相关信号, 接受监控中心的控制,同时交互IEC61588对时报文实现时钟同步。如图2所示,变压器各侧合并智能单元采集电子式互感器模拟量并完成对断路器的监视和控制,其通过光纤与变压器保护测控装置通讯,上送SV采样值、GOOSE事件信号, 完成IEC61588对时报文交互;变压器本体智能组件直接采集变压器本体相关信号,并通过电缆与各侧合并智能单元相连,实现非电量直跳功能;变压器本体智能组件和变压器保护测控装置在变电站中处于同等地位,它们与站控层监控主机通讯,完成MMS报文、GOOSE事件、IEC61588报文交互;另外变压器本体智能组件还向站控层网络发送非电量直跳GOOSE 事件信号,可用于实现网络跳变压器各侧断路器。经试验及运行情况表明,本装置能够充分满足智能变压器和智能变电站的应用需求。能够简少变压器保护测控装置的配置数量,简化网络结构,在未来智能变压器和智能变电站建设中将有极大的推广应用价值。

  权利要求1.一种电力系统智能变电站技术领域的二次设备,其特征在于,包括机箱以及固定设置于机箱内的电源板、非电量直跳板、遥控板、直流采集板、开入板、母板和数字处理单元,其中母板亿博电竞 亿博官网分别与电源板、非电量直跳板、遥控板、直流采集板、开入板和数字处理单元相连接。

  2.根据权利要求1所述的电力系统智能变电站技术领域的二次设备,其特征是,所述的机箱采用6U、19/2英寸的标准机箱,后插拔模件装入方式。

  3.根据权利要求1所述的电力系统智能变电站技术领域的二次设备,其特征是,所述的电源板的输出为5V和24V直流电源。

  4.根据权利要求1所述的电力系统智能变电站技术领域的二次设备,其特征是,所述的非电量直跳板包括带有CAN控制器的第一中央处理单元芯片和直跳继电器,其中第一中央处理单元芯片采集外部非电量直跳信号,其输出端与数字处理单元相连接;出口继电器的输入端与外部的非电量直跳信号连接,输出端与外部电缆相连接。

  5.根据权利要求1所述的电力系统智能变电站技术领域的二次设备,其特征是,所述的遥控板包括带有CAN控制器的第二中央处理单元芯片和出口继电器,其中第二中央处理单元芯片的输入端与数字处理单元相连接,输出端与出口继电器相连接;出口继电器的输入端与第二中央处理单元芯片相连接,输出端与外部电缆相连接。

  6.根据权利要求1所述的电力系统智能变电站技术领域的二次设备,其特征是,所述的直流采集板包括带有CAN控制器的第三中央处理单元芯片和隔离运放单元,其中第三中央处理单元芯片的输入端与隔离运放单元相连接,输出端与数字处理单元相连接。

  7.根据权利要求1所述的电力系统智能变电站技术领域的二次设备,其特征是,所述的开入板包括带有CAN控制器的第四中央处理单元芯片和光耦器,其中第四中央处理单元芯片的输入端与光耦器相连接,输出端与数字处理单元相连接。

  8.根据权利要求1或4或5或6或7所述的电力系统智能变电站技术领域的二次设备,其特亿博电竞 亿博官网征是,所述的数字处理单元包括中央处理器、晶体振荡器、二次可擦写闪存和以太网接口,其中中央处理器的输入端与晶体振荡器和二次可擦写闪存相连接,输出端与以太网接口相连接,晶体振荡器的输出端与中央处理器相连接,二次可擦写闪存的输入端和输出端均与中央处理器相连接,以太网接口的输入端与中央处理器相连接,输出端与监控系统相连接。

  9.根据权利要求8所述的电力系统智能变电站技术领域的二次设备,其特征是,所述的数字处理单元上的中央处理器通过CAN控制器分别与第一中央处理单元芯片、第二中央处理单元芯片、第三中央处理单元芯片、第四中央处理单元芯片的CAN控制器相连。

  专利摘要一种电力系统智能变电站技术领域的二次设备,包括机箱以及固定设置于机箱内的电源板、非电量直跳板、遥控板、直流采集板、开入板、母板和数字处理单元,母板分别与电源板、非电量直跳板、遥控板、直流采集板、开入板和数字处理单元相连接。本装置既能保证非电量保护的独立可靠动作,又可以直接采集非电量信息,同时完成变压器本体相关功能,并采用标准信息模型建模,支持IEC61850通讯,易于与其它厂家设备和系统集成,同时支持IEC61588时钟同步协议。