一種基于PLC和故障指示器結(jié)合的分界開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于PLC和故障指示器結(jié)合的分界開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)，由PLC、故障指示器、GPRS模塊組成，結(jié)合成套的高壓配電設(shè)備，組成具有邏輯判斷功能的智能分界開關(guān)設(shè)備，PT柜內(nèi)設(shè)置有UPS不間斷電源，其供電電源來自電壓檢測PT柜電壓互感器，電壓互感器將一次電壓變換之后給UPS供電，UPS再往外輸送電能。

A boundary switch protection system based on PLC and fault indicator

The invention relates to a demarcation switch protection system based on PLC and fault indicator, which consists of PLC, fault indicator, GPRS module, combined with the high voltage power distribution equipment, intelligent demarcation switch equipment has logic functions, PT cabinet is equipped with a UPS uninterruptible power supply, the power supply voltage from the voltage detecting cabinet PT transformer, voltage transformer primary voltage will transform to the UPS power supply, UPS power transmission to.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種基于PLC和故障指示器結(jié)合的分界開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于智能電網(wǎng)領(lǐng)域，特別是一種基于PLC和故障指示器結(jié)合的分界開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
智能電網(wǎng)是當(dāng)前全球電力工業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)，引領(lǐng)了電網(wǎng)的未來發(fā)展方向，涉及從發(fā)電到用戶的整個(gè)能源轉(zhuǎn)換和輸送鏈,智能配網(wǎng)系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及事故情況下的監(jiān)測、保護(hù)、控制、用電和配電管理的智能化。我國的智能電網(wǎng)目前還處在起步階段，目前國內(nèi)城市配網(wǎng)饋線自動(dòng)化覆蓋率還很低，隨著我們生活質(zhì)量的提高，對供電的可靠性和連續(xù)性也有了較高的要求，但是現(xiàn)有的很多的配電設(shè)備如：高壓開關(guān)成套設(shè)備、環(huán)網(wǎng)柜、電纜分接箱等卻不能實(shí)現(xiàn)智能化控制，以至于出現(xiàn)線路故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致較大范圍的長時(shí)間的斷電現(xiàn)象。目前這些設(shè)備常用的保護(hù)措施，主要體現(xiàn)在主進(jìn)線線路設(shè)置有綜合保護(hù)，饋出線回路沒有綜合保護(hù)，常因饋出線上單一用戶的故障而波及整條配電線路停電并引發(fā)責(zé)任糾紛。出現(xiàn)事故以后，故障類型和故障的具體地理位置的確定較為困難，且在恢復(fù)供電的過程中必須人為的操作投切故障線路和非故障線路，在巡視或檢修時(shí)間段占用大量時(shí)間，造成故障區(qū)域停電時(shí)間過長，嚴(yán)重影響線路的供電連續(xù)性。另有一些情況,如投資資金不大,卻需要智能控制的項(xiàng)目,或者偏遠(yuǎn)山區(qū)交通位置或者通信有困難的地區(qū),這些項(xiàng)目或區(qū)域性問題都嚴(yán)重的制約著國家電網(wǎng)智能化的進(jìn)程。所謂智能電網(wǎng)的配電網(wǎng)自愈，是指配電網(wǎng)具備的自我預(yù)防、自我恢復(fù)的能力，它是配電網(wǎng)智能化的重要標(biāo)志，也是智能配電網(wǎng)的重要特征。自愈能力源于監(jiān)測電網(wǎng)重要參數(shù)，并對其進(jìn)行有效控制的策略，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)評價(jià)和不斷優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)自我預(yù)防，并通過檢測故障、隔離和恢復(fù)電力供應(yīng)等措施來實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)。目前的智能電網(wǎng)的覆蓋率較低，有很多地方因各種因素?zé)o法實(shí)現(xiàn)配電的智能化控制，從而嚴(yán)重的制約了智能電網(wǎng)的發(fā)展，又嚴(yán)重的影響著供電線路下端的用電企業(yè)的生產(chǎn)效率，甚至?xí)o下游企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。在這種情況下，市場上迫切的需要一種能夠在最小單元進(jìn)行智能控制的裝置，來應(yīng)對以上的缺陷，并保證設(shè)備的安全運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種具有配電網(wǎng)故障線路快速隔離和定位并快速恢復(fù)供電功能的系統(tǒng)，便于運(yùn)維人員迅速查找處理故障信息，并對故障線路進(jìn)行及時(shí)的搶修維護(hù)。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于PLC和故障指示器結(jié)合的分界開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)，由PLC、故障指示器、GPRS模塊組成，結(jié)合成套的高壓配電設(shè)備，組成具有邏輯判斷功能的智能分界開關(guān)設(shè)備，PT柜內(nèi)設(shè)置有UPS不間斷電源，其供電電源來自電壓檢測PT柜電壓互感器，電壓互感器將一次電壓變換之后給UPS供電，UPS再往外輸送電能，其工作程序步驟分為：⑴在配電線路出現(xiàn)故障后，進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置根據(jù)裝置內(nèi)部參數(shù)設(shè)定判斷并執(zhí)行跳閘指令，進(jìn)線柜斷路器動(dòng)作，斷開整條配電線路，同時(shí)故障所在段的故障指示器將故障信息傳遞至PLC,PLC檢測到進(jìn)線柜斷路器反饋回的分?jǐn)喑晒顟B(tài)且進(jìn)線柜中的帶電指示為帶電狀態(tài)則向故障線路負(fù)荷開關(guān)發(fā)出分閘指令，切除故障線路；⑵PLC檢測到故障段負(fù)荷開關(guān)反饋回的分閘成功信號后可判定為故障線路切除完畢，此時(shí)PLC檢測進(jìn)線柜帶電顯示器的工作狀態(tài)，若PLC可檢測到進(jìn)線柜帶電顯示器的帶電反饋信號，則可判定進(jìn)線柜處于帶電待合閘于狀態(tài)，PLC發(fā)出故障復(fù)位命令后，再發(fā)出進(jìn)線柜合閘命令，執(zhí)行命令復(fù)位進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置并閉合進(jìn)線柜斷路器，PLC檢測到進(jìn)線柜合閘成功后配合GPRS模塊做故障無線發(fā)射，將故障信息和故障設(shè)備的地理位置發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維人員的手機(jī)中；若PLC檢測不到進(jìn)線柜帶電顯示器的帶電反饋信號，此時(shí)PLC再次檢測進(jìn)線斷路器分閘位置，入未分閘則PLC再次發(fā)出進(jìn)線柜跳閘命令，之后整個(gè)系統(tǒng)處于不執(zhí)行任何命令等待狀態(tài)，等待進(jìn)線柜帶電指示器反饋的帶電信號，一旦有信號反饋，則繼續(xù)執(zhí)行以后程序，此時(shí)PLC還配合GPRS模塊做設(shè)備失電信號的無線發(fā)射，將設(shè)備的失電信息、線路故障信息和故障的地理位置發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維人員的手機(jī)，讓運(yùn)維人員及時(shí)準(zhǔn)確的了解故障線路的各種信息并迅速處理，盡快恢復(fù)供電；⑶若配電線路發(fā)生故障后，PLC檢測到故障指示器發(fā)出的故障信息，且進(jìn)線柜斷路器反饋為合閘狀態(tài)，進(jìn)線柜中的帶電指示反饋為失電狀態(tài)，PLC則可判定進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置參數(shù)設(shè)置不合理，造成了設(shè)備越級跳閘情況，PLC此時(shí)則發(fā)出分閘指令，依次分?jǐn)噙M(jìn)線柜斷路器和故障回路的負(fù)荷開關(guān)，并通過斷路器和負(fù)荷開關(guān)的反饋信號確認(rèn)其為分?jǐn)酄顟B(tài)，同時(shí)PLC配合GPRS模塊做越級跳閘故障信息發(fā)射至相關(guān)運(yùn)維人員手機(jī)，并等待上級開關(guān)柜斷路器重新合閘。PLC內(nèi)檢測到進(jìn)線柜中的帶電指示由失電變?yōu)榈秒姞顟B(tài)，則認(rèn)定上級開關(guān)柜已合閘完畢，執(zhí)行以后的邏輯判斷程序；⑷在PLC運(yùn)行過程中，會(huì)對進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置電源信號進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，避免綜合保護(hù)裝置失電從而致使開關(guān)設(shè)備處于無保護(hù)狀態(tài)運(yùn)行，若PLC可檢測到進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置信號正常，PLC才能發(fā)出各項(xiàng)命令，執(zhí)行各個(gè)程序，復(fù)位進(jìn)線柜綜保并閉合進(jìn)線柜斷路器等，從而恢復(fù)非故障段的供電等等，若PLC檢測進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置信號異常，則可判定進(jìn)線柜綜保處于故障狀態(tài)，此時(shí)，PLC發(fā)出分閘指令將進(jìn)線斷路器分閘，并配合GPRS模塊做故障無線發(fā)射，將綜保故障信息、線路故障信息和故障的地理位置發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維人員的手機(jī)中，讓運(yùn)維人員及時(shí)準(zhǔn)確的了解故障線路的各種信息并迅速處理，盡快恢復(fù)供電。上述情況中當(dāng)檢測到進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置信號異常時(shí)，PLC也可不執(zhí)行分閘分閘指令，并配合GPRS模塊做故障無線發(fā)射，將綜保故障信息、線路故障信息和故障的地理位置發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維人員的手機(jī)中，讓運(yùn)維人員及時(shí)準(zhǔn)確的了解故障線路的各種信息并迅速處理，盡快恢復(fù)供電。而且，所述PLC發(fā)出的指令包括：進(jìn)線柜斷路器合分閘指令、進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置復(fù)位指令、各饋電回路負(fù)荷開關(guān)分閘指令。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本專利技術(shù)采用PLC可編程控制器可以方便快捷的更改內(nèi)部邏輯關(guān)系而不需要重新接線，采用PLC和故障指示器及GPRS模塊相配合的方式能夠及時(shí)準(zhǔn)確的確定故障位置信息，能夠及時(shí)準(zhǔn)確的了解故障位置,設(shè)備能夠及時(shí)的自動(dòng)將故障線路切除并將無故障線路自動(dòng)合閘本專利技術(shù)設(shè)備成本較低，適用于大規(guī)模的生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)最小單元的自動(dòng)化控制單元,并有良好的擴(kuò)展空間,可以方便的與外圍聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的智能聯(lián)動(dòng)，較好的解決了沒有配網(wǎng)饋線自動(dòng)化覆蓋的設(shè)備，保障了用電的連續(xù)性，并為運(yùn)維人員提供了及時(shí)準(zhǔn)確的故障信息和位置服務(wù)，并為以后的智能控制聯(lián)網(wǎng)做前期性設(shè)備線路設(shè)計(jì)附圖說明圖1是本專利技術(shù)中的分界開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)與外部設(shè)備及控制設(shè)備內(nèi)部的連接原理框圖；圖2是本專利技術(shù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖；圖3是本專利技術(shù)一次側(cè)的布設(shè)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本專利技術(shù)實(shí)施做進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本專利技術(shù)的保護(hù)范圍。一種基于PLC和故障指示器結(jié)合的分界開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)，由PLC、故障指示器、GPRS模塊組成，結(jié)合成套的高壓配電設(shè)備，組成具有邏輯判斷功能的智能分界開關(guān)設(shè)備，系統(tǒng)與外部設(shè)備及控制設(shè)備內(nèi)部之間的關(guān)系如附圖1所示，本專利技術(shù)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如附圖2所示，一次系統(tǒng)圖本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于PLC和故障指示器結(jié)合的分界開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：由PLC、故障指示器、GPRS模塊組成，結(jié)合成套的高壓配電設(shè)備，組成具有邏輯判斷功能的智能分界開關(guān)設(shè)備，PT柜內(nèi)設(shè)置有UPS不間斷電源，其供電電源來自電壓檢測PT柜電壓互感器，電壓互感器將一次電壓變換之后給UPS供電，UPS再往外輸送電能，其工作程序步驟分為：⑴在配電線路出現(xiàn)故障后，進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置根據(jù)裝置內(nèi)部參數(shù)設(shè)定判斷并執(zhí)行跳閘指令，進(jìn)線柜斷路器動(dòng)作，斷開整條配電線路，同時(shí)故障所在段的故障指示器將故障信息傳遞至PLC,PLC檢測到進(jìn)線柜斷路器反饋回的分?jǐn)喑晒顟B(tài)且進(jìn)線柜中的帶電指示為帶電狀態(tài)則向故障線路負(fù)荷開關(guān)發(fā)出分閘指令，切除故障線路；⑵PLC檢測到故障段負(fù)荷開關(guān)反饋回的分閘成功信號后可判定為故障線路切除完畢，此時(shí)PLC檢測進(jìn)線柜帶電顯示器的工作狀態(tài)，若PLC可檢測到進(jìn)線柜帶電顯示器的帶電反饋信號，則可判定進(jìn)線柜處于帶電待合閘于狀態(tài)，PLC發(fā)出故障復(fù)位命令后，再發(fā)出進(jìn)線柜合閘命令，執(zhí)行命令復(fù)位進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置并閉合進(jìn)線柜斷路器，PLC檢測到進(jìn)線柜合閘成功后配合GPRS模塊做故障無線發(fā)射，將故障信息和故障設(shè)備的地理位置發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維人員的手機(jī)中；若PLC檢測不到進(jìn)線柜帶電顯示器的帶電反饋信號，此時(shí)PLC再次檢測進(jìn)線斷路器分閘位置，入未分閘則PLC再次發(fā)出進(jìn)線柜跳閘命令，之后整個(gè)系統(tǒng)處于不執(zhí)行任何命令等待狀態(tài)，等待進(jìn)線柜帶電指示器反饋的帶電信號，一旦有信號反饋，則繼續(xù)執(zhí)行以后程序，此時(shí)PLC還配合GPRS模塊做設(shè)備失電信號的無線發(fā)射，將設(shè)備的失電信息、線路故障信息和故障的地理位置發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維人員的手機(jī)，讓運(yùn)維人員及時(shí)準(zhǔn)確的了解故障線路的各種信息并迅速處理，盡快恢復(fù)供電；⑶若配電線路發(fā)生故障后，PLC檢測到故障指示器發(fā)出的故障信息，且進(jìn)線柜斷路器反饋為合閘狀態(tài)，進(jìn)線柜中的帶電指示反饋為失電狀態(tài)，PLC則可判定進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置參數(shù)設(shè)置不合理，造成了設(shè)備越級跳閘情況，PLC此時(shí)則發(fā)出分閘指令，依次分?jǐn)噙M(jìn)線柜斷路器和故障回路的負(fù)荷開關(guān)，并通過斷路器和負(fù)荷開關(guān)的反饋信號確認(rèn)其為分?jǐn)酄顟B(tài)，同時(shí)PLC配合GPRS模塊做越級跳閘故障信息發(fā)射至相關(guān)運(yùn)維人員手機(jī)，并等待上級開關(guān)柜斷路器重新合閘。PLC內(nèi)檢測到進(jìn)線柜中的帶電指示由失電變?yōu)榈秒姞顟B(tài)，則認(rèn)定上級開關(guān)柜已合閘完畢，執(zhí)行以后的邏輯判斷程序；⑷在PLC運(yùn)行過程中，會(huì)對進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置電源信號進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，避免綜合保護(hù)裝置失電從而致使開關(guān)設(shè)備處于無保護(hù)狀態(tài)運(yùn)行，若PLC可檢測到進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置信號正常，PLC才能發(fā)出各項(xiàng)命令，執(zhí)行各個(gè)程序，復(fù)位進(jìn)線柜綜保并閉合進(jìn)線柜斷路器等，從而恢復(fù)非故障段的供電等等，若PLC檢測進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置信號異常，則可判定進(jìn)線柜綜保處于故障狀態(tài)，此時(shí)，PLC發(fā)出分閘指令將進(jìn)線斷路器分閘，并配合GPRS模塊做故障無線發(fā)射，將綜保故障信息、線路故障信息和故障的地理位置發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維人員的手機(jī)中，讓運(yùn)維人員及時(shí)準(zhǔn)確的了解故障線路的各種信息并迅速處理，盡快恢復(fù)供電。上述情況中當(dāng)檢測到進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置信號異常時(shí)，PLC也可不執(zhí)行分閘分閘指令，并配合GPRS模塊做故障無線發(fā)射，將綜保故障信息、線路故障信息和故障的地理位置發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維人員的手機(jī)中，讓運(yùn)維人員及時(shí)準(zhǔn)確的了解故障線路的各種信息并迅速處理，盡快恢復(fù)供電。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于PLC和故障指示器結(jié)合的分界開關(guān)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：由PLC、故障指示器、GPRS模塊組成，結(jié)合成套的高壓配電設(shè)備，組成具有邏輯判斷功能的智能分界開關(guān)設(shè)備，PT柜內(nèi)設(shè)置有UPS不間斷電源，其供電電源來自電壓檢測PT柜電壓互感器，電壓互感器將一次電壓變換之后給UPS供電，UPS再往外輸送電能，其工作程序步驟分為：⑴在配電線路出現(xiàn)故障后，進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置根據(jù)裝置內(nèi)部參數(shù)設(shè)定判斷并執(zhí)行跳閘指令，進(jìn)線柜斷路器動(dòng)作，斷開整條配電線路，同時(shí)故障所在段的故障指示器將故障信息傳遞至PLC,PLC檢測到進(jìn)線柜斷路器反饋回的分?jǐn)喑晒顟B(tài)且進(jìn)線柜中的帶電指示為帶電狀態(tài)則向故障線路負(fù)荷開關(guān)發(fā)出分閘指令，切除故障線路；⑵PLC檢測到故障段負(fù)荷開關(guān)反饋回的分閘成功信號后可判定為故障線路切除完畢，此時(shí)PLC檢測進(jìn)線柜帶電顯示器的工作狀態(tài)，若PLC可檢測到進(jìn)線柜帶電顯示器的帶電反饋信號，則可判定進(jìn)線柜處于帶電待合閘于狀態(tài)，PLC發(fā)出故障復(fù)位命令后，再發(fā)出進(jìn)線柜合閘命令，執(zhí)行命令復(fù)位進(jìn)線柜綜合保護(hù)裝置并閉合進(jìn)線柜斷路器，PLC檢測到進(jìn)線柜合閘成功后配合GPRS模塊做故障無線發(fā)射，將故障信息和故障設(shè)備的地理位置發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維人員的手機(jī)中；若PLC檢測不到進(jìn)線柜帶電顯示器的帶電反饋信號，此時(shí)PLC再次檢測進(jìn)線斷路器分閘位置，入未分閘則PLC再次發(fā)出進(jìn)線柜跳閘命令，之后整個(gè)系統(tǒng)處于不執(zhí)行任何命令等待狀態(tài)，等待進(jìn)線柜帶電指示器反饋的帶電信號，一旦有信號反饋，則繼續(xù)執(zhí)行以后程序，此時(shí)PLC還配合GPRS模塊做設(shè)備失電信號的無線發(fā)射，將設(shè)備的失電信息、線路故障信息和故障的地理位置發(fā)送到相關(guān)運(yùn)維人員的手機(jī)，讓運(yùn)維人員及時(shí)準(zhǔn)確的了解故障線路的各種信息并迅速處理，盡快恢復(fù)供電；⑶若配電線路發(fā)生故障后，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王亞青，張軍濤，褚林濤，吳麗，許紅兵，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)冀北電力有限公司技能培訓(xùn)中心，國家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：河北,13