一种光伏防孤岛安全自动保护装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种光伏防孤岛安全自动保护装置，互感器、模拟量采集模件、第一模数转换器、CPU、开入接口模件和第一光耦隔离电路依次顺序连接；所述通信控制模件、第二模数转换器、CPU、开出接口模件、第二光耦隔离电路和出口继电器依次顺序连接；所述电源模件、人机交互模件均与CPU相连接；实现了能支持常规变电站和数字化变电站模拟量采集的不同形式，也能满足GOOSE跳闸和常规继电器跳闸两种不同的跳闸方式，使装置能够通过改变少量的模件配置，即可满足不同的应用需求。
【专利说明】
一种光伏防孤岛安全自动保护装置
技术领域
[0001]本发明属于电力系统继电保护技术领域，尤其涉及一种光伏防孤岛安全自动保护
目.0
【背景技术】
[0002]太阳能光伏电站的建设是我国“十二五”时期能源资源发展的重点。据统计2015年国家电网太阳能发电新增装机容量达到1528万千瓦，而大力发展新能源仍将是我国“十三五”期间的能源发展重点，将会有更多的光伏电站投入运行。
[0003]光伏电站作为电源点并入电网运行，由于电网运行方式的调整或某种原因，可能会出现光伏电站与主网解列后仍保持对局部电网继续供电的孤岛现象。按预先配置的控制策略所形成的计划性孤岛由于有控制策略，其运行状态和风险均在调度人员的控制下。而非计划性的孤岛则会对电力系统带来不利影响，其危害主要有:1、可能危及电网设施维护人员和用户的人身安全;2、干扰电网的正常合闸；3、电网不能控制孤岛中的电压和频率，容易造成设备损坏。因此，防止光伏电站非计划性孤岛运行十分重要。
[0004]光伏防孤岛安全自动保护装置是一种用于防止光伏电站非计划性孤岛运行的安全自动保护装置。针对应用场合不同，一般可以分为使用于常规变电站和使用于数字化变电站的光伏防孤岛安全自动装置，二者由于模拟量采集模块和跳闸模块的不同，需要使用不同的母板，从而在常规变电站需要改造成数字化变电站时，需要更换整套装置，更换不方便，不能够灵活兼容。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所解决的是目前常规变电站和数字化变电站的光伏防孤岛保护装置母板不兼容的问题，以使光伏防孤岛保护装置的母板统一，使装置易于改造。为实现该目的，本实用新型的技术方案如下:
[0006]—种光伏防孤岛安全自动保护装置，其特征在于，包括:互感器、模拟量采集模件、模数转换器、开入接口模件、第一光耦隔离电路、通信控制模件、开出接口模件、第二光耦隔离电路、出口继电器、电源模件、CPU、信号模件、第三光耦隔离电路、信号继电器和人机交互模件。
[0007]互感器、模拟量采集模件、模数转换器、CPU、开入接口模件和第一光耦隔离电路依次顺序连接;通信控制模件与CPU相连接;CPU、开出接口模件、第二光耦隔离电路和出口继电器依次顺序连接;CPU、信号模件、第三光耦隔离电路和信号继电器依次顺序连接;电源模件、人机交互模件均与CPU相连接。
[0008]—种光伏防孤岛安全自动保护装置还包括母板模件，所述母板模件上设置有输入输出总线，输入输出总线上设置有若干输入输出接口，所述模拟量采集模件、第一模数转换器、开入接口模件、第一光耦隔离电路、通信控制模件、第二模数转换器、开出接口模件、第二光耦隔离电路、电源模件、CPU和人机交互模件均通过输入输出接口连接在母板模件上。
[0009]开入接口(DI)模件用于传统变电站采集开关量信息；
[0010]开出接口(DO)模件用于传统变电站输出跳闸接点；
[0011 ]用于传统变电站输出中央信号的信号SIG模件；
[0012]通信控制(CC)模件用于数字化变电站接收合并单元模拟量采样信息，接收智能终端GOOSE开入信号以及发送GOOSE开出信号；
[0013]电源模件用于提供工作电源；
[0014]互感器为电压互感器或者电流互感器。
[0015]人机交互模件包括显示接口、通信接口、GPS对时接口和打印接口。
[0016]CPU和人机交互模件之间的通信为HDLC通信。
[0017]本实用新型的有益效果是:采用本实用新型的光伏防孤岛安全自动保护装置，通过模拟量采集(AC)模件和通信控制(CC)模件接口的兼容设计，实现了能满足常规变电站和数字化变电站模拟量采集的不同形式，也能满足GOOSE跳闸和常规继电器跳闸两种不同的跳闸方式，使装置能够通过改变少量的模件配置，即可满足不同的应用需求。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的一种光伏防孤岛安全自动保护装置的硬件结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0020]如图1所示，本实用新型的一种光伏防孤岛安全自动保护装置，包括:
[0021 ] 一种光伏防孤岛安全自动保护装置，其特征在于，包括:互感器、模拟量采集模件、模数转换器、开入接口模件、第一光耦隔离电路、通信控制模件、开出接口模件、第二光耦隔离电路、出口继电器、电源模件、CPU、信号模件、第三光耦隔离电路、信号继电器和人机交互模件。
[0022]互感器、模拟量采集模件、模数转换器、CPU、开入接口模件和第一光耦隔离电路依次顺序连接;通信控制模件与CPU相连接;CPU、开出接口模件、第二光耦隔离电路和出口继电器依次顺序连接;CPU、信号模件、第三光耦隔离电路和信号继电器依次顺序连接;电源模件、人机交互模件均与CPU相连接。
[0023]一种光伏防孤岛安全自动保护装置还包括母板模件，所述母板模件上设置有输入输出总线，输入输出总线上设置有若干输入输出接口，所述模拟量采集模件、第一模数转换器、开入接口模件、第一光耦隔离电路、通信控制模件、第二模数转换器、开出接口模件、第二光耦隔离电路、电源模件、CPU和人机交互模件均通过输入输出接口连接在母板模件上。
[0024]模拟量采集(AC)模件将电压电流信号转换为±5V小信号，实现模拟量采集的功會K。
[0025]开入接口(DI)模件用于传统变电站采集开关量信息，DI模件接收外部开关量信号，由CPU通过母板模件的输入输出(1)总线定时从各DI模件读取开入状态，实现开关量采集的功能。
[0026]开出接口(DO)模件用于传统变电站输出跳闸接点。
[0027 ]用于传统变电站输出中央信号的信号SIG模件；
[0028]通信控制(CC)模件用于数字化变电站接收合并单元模拟量采样信息，接收智能终端GOOSE开入信号以及发送GOOSE开出信号；
[0029]电源模件用于提供工作电源，接I1V或220V的直流电源，并转换成5V或24V电源输出，位其他各模件提供电源。
[0030]互感器为电压互感器或者电流互感器。
[0031 ] 人机交互模件包括显示接口、通信接口、GPS对时接口和打印接口。
[0032]CPU和人机交互模件之间的通信为HDLC通信。
[0033]人机交互(HMI)模件用于人机交互界面、通信管理、装置GPS对时和打印管理，并通过HDLC与CPU模件通信。人机交互界面采用阻容式触摸屏和工业级宽温液晶，通信接口电路包括RS485通信接口和RJ45以太网接口，装置GPS对时可采用空接点、有源24V或RS485对时方式，打印接口为RS232接口。
[0034]本实施例，CPU采用频率为400MHz的PowerPC处理器，有64位数据线和32位地址线，实现AD采样和高速通信总线;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，用于常规变电站时接口插AC模件，用于数字化变电站时接口插CC模件。母板的1接口有多个，可根据需要配置成DI模件、DO模件，配置方式灵活。数字化变电站的应用中能支持GOOSE跳闸和传统继电器跳闸两种跳闸方式。从而扩展了光伏防孤岛保护装置的应用场合，极大减少了工程人员的改造工作。
[0036]以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种光伏防孤岛安全自动保护装置，其特征在于，包括:互感器、模拟量采集模件、模数转换器、开入接口模件、第一光耦隔离电路、通信控制模件、开出接口模件、第二光耦隔离电路、出口继电器、电源模件、CPU、信号模件、第三光親隔离电路、信号继电器和人机交互模件； 所述互感器、模拟量采集模件、模数转换器、CPU、开入接口模件和第一光耦隔离电路依次顺序连接;所述通信控制模件与CPU相连接;CPU、开出接口模件、第二光耦隔离电路和出口继电器依次顺序连接;CPU、信号模件、第三光耦隔离电路和信号继电器依次顺序连接;所述电源模件、人机交互模件均与(PU相连接。2.根据权利要求1所述的一种光伏防孤岛安全自动保护装置，其特征在于，还包括母板模件，所述母板模件上设置有输入输出总线，输入输出总线上设置有若干输入输出接口，所述模拟量采集模件、第一模数转换器、开入接口模件、第一光耦隔离电路、通信控制模件、第二模数转换器、开出接口模件、第二光耦隔离电路、电源模件、CPU和人机交互模件均通过输入输出接口连接在母板模件上。3.根据权利要求1所述的一种光伏防孤岛安全自动保护装置，其特征在于，所述互感器为电压互感器或者电流互感器。4.根据权利要求1所述的一种光伏防孤岛安全自动保护装置，其特征在于，所述人机交互模件包括显示接口、通信接口、GPS对时接口和打印接口。5.根据权利要求1所述的一种光伏防孤岛安全自动保护装置，其特征在于，所述CHJ和人机交互模件之间的通信为HDLC通信。
【文档编号】H02J13/00GK205595898SQ201620437322
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】陈海荣, 奚汉江, 李俊禹, 宛杨, 刘玉柱
【申请人】南京国电南自电网自动化有限公司