一種光伏箱變用綜合監測保護系統的製作方法

2023-05-25 11:48:56 1

本實用新型屬於新能源控制保護技術領域，具體涉及一種光伏箱變用綜合監測保護系統。

背景技術：

光伏發電作為綠色、環保、可再生型能源，近年在國內得到了越來越多的重視和十分迅速的發展。光伏發電技術進一步趨於成熟，光伏發電成本大幅下降。國家電網發布《關於做好分布式光伏發電併網服務工作的意見(暫行)》、《關於促進分布式光伏發電併網管理工作的意見(暫行)》和《分布式光伏發電接入配電網相關技術規定(暫行)》等兩個意見、一個規定。這意味著長期困擾國內光發電市場入網難的問題將得到緩解，國內市場啟動的重要一環已經打開。光伏發電的裝機容量將會大幅上升。隨著光伏發電在全社會及國民生活中的地位不斷提高，設計效益及經濟效益日益明顯，對一次設備及二次設備提出了更高的技術要求，發電、變電、電力傳輸、保護監視、控制調節等自動化水平也大大得到發展。

當前，國內外光伏工程按「少人值班」的運行管理方式設計，整個光伏場的集控室設置在升壓站側，35kV或10kV，110kV/220kV微機保護裝置統一建為升壓變電站綜合自動化系統，進而通過遠方調度來實現升壓站的「遙信、遙測、遙控、遙調」功能。

使用傳統發電廠或變電站系統的保護測控裝置存在諸多不足主要是在設計電路板過程中結構混亂照成電路板抗幹擾能力較弱，直接導致整個光伏箱變櫃使用精度和場合比較低端，傳統的光伏箱變櫃保護系統重點在於電量保護，對非電量保護預警方面有很大的欠缺。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種電力配電櫃加熱除溼器，解決控制櫃在夜晚無法獲取電力支持這種情況下無法對控制櫃進行加熱除溼工作，並能夠實現對電池組進行良好地管理，延長壽命。

為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案是：一種光伏箱變用綜合監測保護系統，其特徵在於包括：CPU模塊以及和CPU模塊相連接的保護報警單元、通訊管理單元、電源模塊、顯示模塊、低速總線採樣控制單元以及高速總線採樣控制單元；

所述保護報警單元包括電量保護和非電量保護兩大類別，電量保護有過壓保護、欠壓保護、零序電流保護、過流二段、過流三段保護；非電量保護有重瓦斯跳閘、變壓器超高溫跳閘、輕瓦斯報警、壓力釋放閥動作、變壓器高溫報警、變壓器油位低報警；

所述通訊管理單元包括乙太網通訊、RS-485/232通訊、Zigbee通訊、CAN總線通訊接口，並且可以實現多協議轉換；

所述高速總線採樣控制單元包括外部RAM、交流A/D採樣單元、NOR Flash模塊；

所述低速總線採樣控制單元包括開入電路、開出電路、檢測電路。

7、根據權利要求1所述一種光伏箱變用綜合監測保護系統，其特徵在於所述CPU模塊為主控晶片，採用的是ST公司的STM32f4系列的晶片。

8、根據權利要求1所述一種光伏箱變用綜合監測保護系統，其特徵在於所述電源模塊提供+12V和+5V兩種類型的電壓，再根據系統的需要，利用硬體電路將電壓轉換成所需的不同大小的模擬電壓和數字電壓。

9、根據權利要求1所述一種光伏箱變用綜合監測保護系統，其特徵在於，所述顯示模塊有本地顯示和工業平板兩種顯示方式，其中本地顯示是利用LED燈的亮滅來反映遙控遙測的狀態，工業平板顯示是通過上位主機，讀取CPU板的信號，直觀的反應CPU的測控和保護狀態。

10、根據權利要求1所述一種光伏箱變用綜合監測保護系統，其特徵在於所述高速總線採樣控制單元中的交流A/D採樣可以通過PT降壓、CT降流後採集交流側的三相電壓，三相電流，從而計算得出三相電的頻率、功率因數、有關功率、無功功率、有功電度、無功電度這些電量參數，外部RAM和NOR Flash模塊是為CPU模塊減負，提高系統的效率。

11、根據權利要求1所述一種光伏箱變用綜合監測保護系統，其特徵在於所述低速總線採樣控制單元開入開出指的是遙信和遙控功能，本實用新型中有28路遙信開入為AC/DC220V有源開入，開入信號先經過穩壓再整流橋整流，之後RC濾波，隨後經過SN74HC14D兩次信號翻轉，以提高CPU晶片採集的開入信號的穩定性，開出信號也經過SN74HC14D翻轉後來控制繼電器提高開出信號的穩定性。

根據權利要求1所述一種光伏箱變用綜合監測保護系統，其特徵在於所述CPU模塊、保護報警單元、通訊單元、低速總線採樣控制單元以及高速總線採樣控制單元，本實用新型中將整個系統按照各個單元的不同功能，不同的傳輸速率區分開來並將幾個單元分別集成在不同PCB板上，以減少PCB板因不同類型走線而帶來的信號幹擾，從而提高系統的穩定性和檢測精度。

本實用新型的優點：本實用新型中將整個系統按照各個單元的不同功能，不同的傳輸速率區分開來並將幾個單元分別集成在不同PCB板上，能夠大大減少PCB板因不同類型走線而帶來的信號幹擾，從而提高系統的穩定性和檢測精度以及在設計電路圖中利用大量的減少幹擾提高精度的措施，並且傳統的光伏箱變櫃保護系統相比，本實用新型對非電量保護預警方面有很大的提高。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

為了更為具體地描述本實用新型，下面結合附圖及具體實施方式對本實用新型的技術方案進行詳細說明。

如圖1所示，一種光伏箱變用綜合監測保護系統，包括：CPU模塊以及和CPU模塊相連接的保護報警單元、通訊單元、電源模塊、顯示模塊、低速總線採樣控制單元以及高速總線採樣控制單元；

所述保護報警單元包括電量保護和非電量保護兩大類別，電量保護有過壓保護、欠壓保護、零序電流保護、過流二段、過流三段保護；非電量保護有重瓦斯跳閘、變壓器超高溫跳閘、輕瓦斯報警、壓力釋放閥動作、變壓器高溫報警、變壓器油位低報警；

所述通訊單元包括乙太網通訊、RS-485/232通訊、Zigbee通訊、CAN總線通訊接口；

所述低速總線採樣控制單元包括外部RAM、交流A/D採樣單元、NOR Flash模塊；

所述高速總線採樣控制單元包括開入電路、開出電路、檢測電路。

本實用新型以32位微處理器和實時嵌入式作業系統為平臺，綜合使用了各種硬體、軟體的前沿技術具有高性能、高精度、高穩定性的特點。配有10M/100M自適應乙太網，可滿足大電流高速率數據傳輸要求同時還有RS232/RS485通訊、CAN總線、zigbee無線傳輸方式。本實用新型集成檢測、控制、保護、通訊等功能，穩定性高適應惡劣環境。