一种就地下放智能继电保护装置制造方法
【专利摘要】一种就地下放智能继电保护装置。所述微型智能继电保护装置包括合并单元功能组件、智能继电保护装置部分以及智能终端功能组件三部分；合并单元功能组件输入端与PT/CT二次端子箱中的PT/CT二次端子相连，输出端通过背板总线或光缆与智能继电保护装置部分相连，智能终端功能组件输入端通过背板总线或光缆与智能继电保护装置部分相连，输出端连接至开关机构端子箱的机构跳/合闸回路；智能继电保护装置部分实现继电保护逻辑判断功能。装置放入就地柜安装，与就地柜技术配合，实现间隔(元件)继电保护装置就地下放。
【专利说明】 一种就地下放智能继电保护装置
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统领域，涉及就地下放智能继电保护实现方法。
技术背景
[0002]目前，国内主要智能继电保护装置厂家，具备提供满足国网新规范的合并单元、智能继电保护装置和智能终端的能力。智能继电保护装置、合并单元和智能终端有多年运行经验，相关技术成熟、趋于稳定。
[0003]国内大多数智能继电保护装置厂家的智能继电保护装置、合并单元和智能终端基于同一平台开发，具备了开发具备“合并单元+智能继电保护装置+智能终端”功能的智能继电保护装置的技术和能力。
[0004]在国网试点项目中，继电保护装置与合并单元、智能终端分散布置，之间有较多的光纤和电缆连接，接线比较复杂。与传统常规继电保护装置相比，智能继电保护装置功能实现比较复杂，优势不明显，无论合并单元或智能终端或智能继电保护装置出现故障，都会造成本间隔(元件)保护退出。“合并单元+智能继电保护装置+智能终端合一装置”可以解决此问题减少了现场光缆和电缆连线，提高了继电保护安全运行可靠性。
[0005]国网公司出台智能继电保护装置就地下放相关技术研宄，并进行集装箱安装试点项目，呼吁“就地下放智能继电保护装置”出台。智能继电保护装置就地下放采取2种方式:集装箱安装、就地柜安装。国内主要采用集装箱安装，尚没有继电保护装置就地柜安装的先例。集装箱安装是把继电保护装置放入集装箱，合并单元、智能终端就地下放到就地柜，现场接线比较复杂，间隔扩展比较麻烦，扩展性较差。具备“合并单元+智能继电保护装置+智能终端”功能的智能继电保护装置可以解决现场接线复杂问题，就地下放入就地柜，以就地柜为单位即插即用，解决间隔扩建问题。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术中存在的以上问题，本申请公开了一种就地下放智能继电保护装置。本发明在智能继电保护装置基础上，增加合并单元和智能终端功能，制作具备“合并单元+智能继电保护装置+智能终端合一”功能的装置。
[0007]本发明具体采用以下技术方案:
[0008]一种就地下放智能继电保护装置，其特征在于:
[0009]所述微型智能继电保护装置包括合并单元功能组件、智能继电保护装置部分以及智能终端功能组件三部分；
[0010]合并单元功能组件输入端与PT/CT 二次端子箱中的PT/CT 二次端子相连，采集被保护设备的电压和电流模拟量，输出端通过背板总线或光缆与智能继电保护装置部分相连，将所采集的电压和电流模拟量转换成IEC61850规约9-2报文输出至智能继电保护装置部分；
[0011]智能终端功能组件输入端通过背板总线或光缆与智能继电保护装置部分相连，接收智能继电保护装置部分下发的IEC61850规约GOOSE报文，输出端连接至开关机构端子箱的机构跳/合闸回路；
[0012]智能继电保护装置部分实现继电保护逻辑判断功能。
[0013]本申请还可以进一步采用以下优选技术方案:
[0014]智能继电保护装置部分、合并单元功能组件、智能终端功能组件封装在一起，并放置在智能继电保护装置机箱内，三部分通过背板总线实现数据交互。
[0015]智能继电保护装置部分与智能终端功能组件封装在一起，并放置在智能继电保护装置机箱内，智能继电保护装置部分与智能终端功能组件之间通过背板总线实现数据交互；合并单元功能组件单独封装，设置在PT/CT 二次端子箱内，通过光口与智能继电保护装置部分的SV板上的SV采集光口通信。
[0016]智能继电保护装置部分与合并单元功能组件封装在一起，并放置在智能继电保护装置机箱内，智能继电保护装置部分与合并单元功能组件之间通过背板总线实现数据交互；智能终端功能组件单独封装，并设置在开关机构箱内，通过光口与智能继电保护装置部分的GOOSE板上的GOOSE收发光口通信。
[0017]智能继电保护装置部分、合并单元功能组件、智能终端功能组件分别单独封装，其中，所述智能继电保护装置部分封装后放置在智能继电保护装置机箱中，合并单元功能组件单独封装后设置在在PT/CT 二次端子箱内，智能终端功能组件单独封装后设置在开关机构箱内；所述合并单元功能组件通过光口与智能继电保护装置部分的SV板上的SV采集光口通信，智能终端功能组件通过光口与智能继电保护装置部分的GOOSE板上的GOOSE收发光口通信。
[0018]结合就地柜技术，本申请实现“合并单元+智能继电保护装置+智能终端合一”装置就地下放。
[0019]本申请具有以下技术效果:
[0020]I)本申请的就地下放智能继电保护装置易于实现。在智能继电保护装置基础上，仅仅增加同平台合并单元和智能终端所需插件。保护软件、模型和其他功能插件软件均不变，直接调用国网通过测试版本。
[0021]2)就地下放智能继电保护装置智能继电保护装置机箱放入就地柜，不出就地柜实现SV、G00SE光纤连接，在就地柜内实现了本间隔(本元件)保护，提高了继电保护可靠性；
[0022]3)装置外观同常规继电保护装置，包含合并单元功能、继电保护装置功能和智能终端功能。节省了大量连接电缆和光缆。
[0023]4)就地柜延续预制舱“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的设计理念，采用标准化、模块、工厂化加工，组配式建设。变以预制舱为标准模块为以就地下放柜为标准模块。所有就地柜通过预制标准接口，即插即用，现场吊装后接上预制光缆和预制电缆后就可以使用。
[0024]A、就地柜，按照“标准化设计、工厂化加工、装配式建设”的思路，对线路间隔、变压器间隔、电抗器间隔、母联分段间隔等所有间隔保护进行标准化设计；
[0025]B、柜内设备(合并单元、就地下放保护装置和智能终端)工厂化加工，实现现场安装通过预置光缆和预制电缆进线连接，即插即用，实现装配式建设；
[0026]C、与预制舱标准化相比，就地柜现场安装更方便、更快捷，就地柜运输、吊装无需使用重型或专用设备；
[0027]D、就地柜技术研宄，弥补保护恶劣运行环境时不足；就地柜防尘、防沙、恒温、恒湿等技术研宄，最终目标把就地柜做成像恒温箱一样，具备恒温、恒湿箱，低振动、低噪音给就地下放保护装置提供一个舒适的运行环境；
[0028]5)跨间隔保护、站域保护和广域保护所需本间隔(或本元件)SV,GOOSE出就地柜，通过预制光缆连接至SV、GOOSE交换机，实现全站其他保护功能；
[0029]6)与半就地下放的预制舱方式相比，可以节省大量电缆、节省大量光缆，最大限度减少电缆和光缆长度。有利于减少二次电(光)缆长度、优化二次回路设计、提高保护可靠性、减少用地和建筑面积、节省投资。
[0030]7)在就地柜内就地下放保护事先调试好情况下，现场安装只是光纤接线的时间，可以真正实现一个IlOkV变电站I个星期完成安装调试投产工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本申请就地下放智能继电保护装置结构示意图；图2为本申请的就地下放智能继电保护装置就地下放安装在就地柜中示意图；
[0032]图3-1为本申请就地下放智能继电保护装置实施例一实现示意图；
[0033]图3-2为为本申请就地下放智能继电保护装置实施例一就地下放安装在就地柜中示意图；
[0034]图4-1为本申请就地下放智能继电保护装置实施例二实现示意图；
[0035]图4-2为为本申请就地下放智能继电保护装置实施例二就地下放安装在就地柜中示意图；
[0036]图5-1为本申请就地下放智能继电保护装置实施例三实现示意图；；
[0037]图5-2为为本申请就地下放智能继电保护装置实施例三就地下放安装在就地柜中示意图；
[0038]图6-1为本申请就地下放智能继电保护装置实施例四实现示意图；；
[0039]图6-2为为本申请就地下放智能继电保护装置实施例四就地下放安装在就地柜中示意图。
[0040]其中，I为合并单元功能组件，2为智能终端功能组件，3为智能继电保护装置部分，4为保护CPU板，5为管理板，6为DI板，7为DO板，8电源，9为SV板，10为GOOSE板，11为预制舱(间隔小室)，12为预制光缆(组网方式SV、GOOSE和丽S上送)，13为就地下放智能继电保护装置，14为就地柜，15为预制电缆，16为预制电缆，17为开关机构端子箱，18为PT/CT 二次端子箱，19为预制光缆，20为预制光缆。
【具体实施方式】
[0041]下面结合说明书附图以及具体实施例对本申请的技术方案作进一步详细介绍。
[0042]本申请公开的就地下放智能继电保护装置技术基于智能继电保护装置，合并单元和智能终端。实现具备“合并单元+智能继电保护装置+智能终端”功能的装置。结合就地柜技术，实现智能继电保护装置就地下放。
[0043]就地下放智能继电保护装置包括合并单元功能组件1、智能继电保护装置部分3以及智能终端功能组件2三部分组成。
[0044]其中，合并单元功能组件I采用现有的合并单元插件。合并单元功能组件I输入端与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，采集被保护设备的电压和电流模拟量，输出端通过背板总线或光缆与智能继电保护装置部分3相连，将所采集的电压和电流模拟量转换成IEC61850规约9-2报文输出至智能继电保护装置部分3 ；
[0045]其中，智能终端功能组件2直接取自同平台智能终端的现有插件。输入端通过背板总线或光缆与智能继电保护装置部分3相连，接收智能继电保护装置部分3下发的IEC61850规约GOOSE报文，输出端连接至开关机构端子箱17的机构跳/合闸回路；
[0046]智能继电保护装置部分3同市面上智能继电保护装置，实现继电保护逻辑判断功能。包括保护CPU板4，管理板5，DI板6，DO板7，电源8，SV板9，GOOSE板10，等插件，插件通过背板总线，实现数据交互。
[0047]附图1所示，公开了就地下放智能继电保护装置实现示意图。
[0048]所述就地下放智能继电保护装置13由合并单元功能组件1、智能终端功能组件2和智能继电保护装置部分3三部分组成，三部分通过背板总线实现数据交互。
[0049]合并单元功能组件I输入电压和电流模拟量，输出IEC61850规约9_2报文。输入端与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，采集电压和电流模拟量；输出端通过背板总线与智能继电保护装置3相连，输出IEC61850规约9_2报文，给继电保护装置3提供IEC61850规约9-2报文，实现本间隔模拟量数据采集。
[0050]智能终端功能组件2输入IEC61850规约GOOSE报文，输出无源跳(合)闸硬接点。输入端通过背板总线与智能继电保护装置3相连，输入IEC61850规约GOOSE报文；输出端连接至开关机构端子箱17中的跳、合闸回路，实现本间隔跳(合)闸功能。
[0051]继电保护装置部分3同市面上智能继电保护装置，实现继电保护功能。包括保护CPU板4，管理板5，DI板6，DO板7，电源8等插件，插件通过背板总线，实现数据交互。
[0052]如附图2所示，公开了就地下放智能继电保护装置就地下放安装在就地柜中示意图。
[0053]所述智能继电保护装置13安装在就地柜14中。
[0054]就地下放智能继电保护装置13通过预制电缆16与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，实现模拟量采集。
[0055]就地下放智能继电保护装置13通过预制电缆15与开关机构端子箱17中的跳、合闸回路相连，实现跳(合)闸。
[0056]就地下放智能继电保护装置13通过预制光缆12连接至预制舱(间隔小室)11的SV,GOOSE和MMS层交换机，供跨间隔保护、站域保护和广域保护使用，实现全站其他保护功會K ;
[0057]实施例一:
[0058]如附图3所示为本申请就地下放智能继电保护装置第一实施例的示意图。
[0059]如附图3-1所示，为所述就地下放智能继电保护装置13示意图:
[0060]所述就地下放智能继电保护装置13由合并单元功能组件1、智能终端功能组件2和智能继电保护装置部分3三部分组成，三部分通过背板总线实现数据交互。
[0061]合并单元功能组件I输入电压和电流模拟量，输出IEC61850规约9_2报文。输入端与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，采集电压和电流模拟量；输出端通过背板总线与智能继电保护装置3相连，输出IEC61850规约9_2报文，给继电保护装置3提供IEC61850规约9-2报文，实现本间隔模拟量数据采集。
[0062]智能终端功能组件2输入IEC61850规约GOOSE报文，输出无源跳(合)闸硬接点。输入端通过背板总线与智能继电保护装置3相连，输入IEC61850规约GOOSE报文；输出端连接至开关机构端子箱17中的跳、合闸回路，实现本间隔跳(合)闸功能。
[0063]继电保护装置部分3同市面上智能继电保护装置，实现继电保护功能。包括保护CPU板4，管理板5，DI板6，DO板7，电源8等插件，插件通过背板总线，实现数据交互。
[0064]如附图3-2所示，就地下放智能继电保护装置在就地柜内安装示意图:
[0065]所述智能继电保护装置13安装在就地柜14中。
[0066]就地下放智能继电保护装置13通过预制电缆16与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，实现模拟量采集。
[0067]就地下放智能继电保护装置13通过预制电缆15与开关机构端子箱17中的跳、合闸回路相连，实现跳(合)闸。
[0068]就地下放智能继电保护装置13通过预制光缆12连接至预制舱(间隔小室)11的SV,GOOSE和MMS层交换机，供跨间隔保护、站域保护和广域保护使用，实现全站其他保护功會K ;
[0069]实施例二:
[0070]如附图4所示为本申请就地下放智能继电保护装置第二实施例的示意图。
[0071]如附图4-1所示，为所述就地下放智能继电保护装置13示意图:
[0072]所述就地下放智能继电保护装置13由智能终端功能组件2和智能继电保护装置部分3和远置的合并单元功能组件I三部分组成。智能终端功能组件2和智能继电保护装置部分3封装在就地下放智能继电保护装置13机箱内，通过背板总线实现数据交互。合并单元功能组件I单独封装，设置在PT/CT 二次端子箱18内，通过预制光缆19与智能继电保护装置部分3的SV板9进行通信，实现模拟量采集。
[0073]智能终端功能组件2输入IEC61850规约GOOSE报文，输出无源跳(合)闸硬接点。输入端通过背板总线与智能继电保护装置3相连，输入IEC61850规约GOOSE报文；输出端连接至开关机构端子箱17中的跳、合闸回路，实现本间隔跳(合)闸功能。
[0074]继电保护装置部分3同市面上智能继电保护装置，实现继电保护功能。包括保护CPU板4，管理板5，DI板6，DO板7，电源8，SV板9等插件，插件通过背板总线，实现数据交互。
[0075]合并单元功能组件I单独封装，不插入智能继电保护装置机箱，放置在PT/CT 二次端子箱18内部安装，输入电压和电流模拟量，输出IEC61850规约9_2报文。输入端与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，采集电压和电流模拟量；输出端通过预制光缆9与智能继电保护装置相连，输出IEC61850规约9_2报文，给继电保护装置提供IEC61850规约9-2报文，实现本间隔模拟量数据采集。
[0076]如附图4-2所示，就地下放智能继电保护装置在就地柜内安装示意图:
[0077]所述智能继电保护装置13安装在就地柜14中。
[0078]就地下放智能继电保护装置13通过预制光缆19与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，实现模拟量采集。
[0079]就地下放智能继电保护装置13通过预制电缆15与开关机构端子箱17中的跳、合闸回路相连，实现跳(合)闸。
[0080]就地下放智能继电保护装置13通过预制光缆12连接至预制舱(间隔小室)11的SV,GOOSE和MMS层交换机，供跨间隔保护、站域保护和广域保护使用，实现全站其他保护功會K ;
[0081]实施例三:
[0082]如附图5所示为为本申请就地下放智能继电保护装置第三实施例的示意图。
[0083]如附图5-1所示，为所述就地下放智能继电保护装置13示意图:
[0084]所述就地下放智能继电保护装置13由合并单元功能组件1、智能终端功能组件2和远置的智能继电保护装置部分3三部分组成。合并单元功能组件I和智能继电保护装置部分3封装在就地下放智能继电保护装置13机箱内，通过背板总线实现数据交互。智能终端功能组件2单独封装，设置在开关机构端子箱17内，通过预制光缆20与智能继电保护装置部分3的GOOSE板10进行通信，实现GOOSE通信。
[0085]合并单元功能组件I输入电压和电流模拟量，输出IEC61850规约9_2报文。输入端与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，采集电压和电流模拟量；输出端通过背板总线与智能继电保护装置3相连，输出IEC61850规约9_2报文，给继电保护装置3提供IEC61850规约9-2报文，实现本间隔模拟量数据采集。
[0086]继电保护装置部分3同市面上智能继电保护装置，实现继电保护功能。包括保护CPU板4，管理板5，DI板6，DO板7，电源8，GOOSE板10等插件，插件通过背板总线，实现数据交互。
[0087]智能终端功能组件2单独封装，不插入智能继电保护装置机箱，放置在开关机构端子箱17内部安装，输入IEC61850规约GOOSE报文，输出无源跳(合)闸硬接点；输入端通过预制光缆20与智能继电保护装置部分3的GOOSE板10进行通信，实现GOOSE通信，输入IEC61850规约GOOSE报文；输出端连接至开关机构端子箱17中的跳、合闸回路，实现本间隔跳(合)闸功能。
[0088]如附图5-2所示，就地下放智能继电保护装置在就地柜内安装示意图:
[0089]所述智能继电保护装置13安装在就地柜14中。
[0090]就地下放智能继电保护装置13通过预制电缆16与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，实现模拟量采集。
[0091]就地下放智能继电保护装置13通过预制光缆20与开关机构端子箱17中的跳、合闸回路相连，实现跳(合)闸。
[0092]就地下放智能继电保护装置13通过预制光缆12连接至预制舱(间隔小室)11的SV,GOOSE和MMS层交换机，供跨间隔保护、站域保护和广域保护使用，实现全站其他保护功會K ;
[0093]实施例四:
[0094]如附图6所示为本申请就地下放智能继电保护装置第四实施例的示意图。
[0095]如附图6-1所示，为所述就地下放智能继电保护装置13示意图:
[0096]所述就地下放智能继电保护装置13由合并单元功能组件1、智能终端功能组件2和智能继电保护装置部分3三部分组成。合并单元功能组件I单独封装，设置在PT/CT 二次端子箱18内，通过预制光缆19与智能继电保护装置部分3的SV板9进行通信，实现模拟量采集。智能终端功能组件2单独封装，设置在开关机构端子箱17内，通过预制光缆20与智能继电保护装置部分3的GOOSE板10进行通信，实现GOOSE通信。智能继电保护装置部分3封装在就地下放智能继电保护装置13机箱内。
[0097]合并单元功能组件I单独封装，不插入智能继电保护装置机箱，放置在PT/CT 二次端子箱18内部安装，输入电压和电流模拟量，输出IEC61850规约9_2报文。输入端与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，采集电压和电流模拟量；输出端通过预制光缆9与智能继电保护装置相连，输出IEC61850规约9_2报文，给继电保护装置提供IEC61850规约9-2报文，实现本间隔模拟量数据采集。
[0098]智能终端功能组件2单独封装，不插入智能继电保护装置机箱，放置在开关机构端子箱17内部安装，输入IEC61850规约GOOSE报文，输出无源跳(合)闸硬接点；输入端通过预制光缆20与智能继电保护装置部分3的GOOSE板10进行通信，实现GOOSE通信，输入IEC61850规约GOOSE报文；输出端连接至开关机构端子箱17中的跳、合闸回路，实现本间隔跳(合)闸功能。
[0099]继电保护装置部分3同市面上智能继电保护装置，实现继电保护功能。包括保护CPU板4，管理板5，DI板6，DO板7，电源8，SV板9，GOOSE板10等插件，插件通过背板总线，实现数据交互。
[0100]如附图6-2所示，就地下放智能继电保护装置在就地柜内安装示意图:
[0101]所述智能继电保护装置13安装在就地柜14中。
[0102]就地下放智能继电保护装置13通过预制光缆19与PT/CT 二次端子箱18中的PT/CT 二次端子相连，实现模拟量采集。
[0103]就地下放智能继电保护装置13通过预制光缆20与开关机构端子箱17中的跳、合闸回路相连，实现跳(合)闸。
[0104]就地下放智能继电保护装置13通过预制光缆12连接至预制舱(间隔小室)11的SV,GOOSE和MMS层交换机，供跨间隔保护、站域保护和广域保护使用，实现全站其他保护功會K。
【权利要求】
1.一种就地下放智能继电保护装置，其特征在于: 所述微型智能继电保护装置包括合并单元功能组件、智能继电保护装置部分以及智能终端功能组件三部分； 合并单元功能组件输入端与PT/CT 二次端子箱中的PT/CT 二次端子相连，采集被保护设备的电压和电流模拟量，输出端通过背板总线或光缆与智能继电保护装置部分相连，将所采集的电压和电流模拟量转换成IEC61850规约9-2报文输出至智能继电保护装置部分; 智能终端功能组件输入端通过背板总线或光缆与智能继电保护装置部分相连，接收智能继电保护装置部分下发的IEC61850规约GOOSE报文，输出端连接至开关机构端子箱的机构跳/合闸回路； 智能继电保护装置部分实现继电保护逻辑判断功能。
2.根据权利要求1所述的就地下放智能继电保护装置，其特征在于:就地下放智能继电保护装置智能继电保护装置部分、合并单元功能组件、智能终端功能组件封装在一起，并放置在智能继电保护装置机箱内，三部分通过背板总线实现数据交互。
3.根据权利要求1所述的就地下放智能继电保护装置，其特征在于: 就地下放智能继电保护装置智能继电保护装置部分与智能终端功能组件封装在一起，并放置在智能继电保护装置机箱内，智能继电保护装置部分与智能终端功能组件之间通过背板总线实现数据交互；合并单元功能组件单独封装，设置在PT/CT 二次端子箱内，通过光口与智能继电保护装置部分的SV板上的SV采集光口通信。
4.根据权利要求1所述的就地下放智能继电保护装置，其特征在于: 就地下放智能继电保护装置智能继电保护装置部分与合并单元功能组件封装在一起，并放置在智能继电保护装置机箱内，智能继电保护装置部分与合并单元功能组件之间通过背板总线实现数据交互；智能终端功能组件单独封装，并设置在开关机构箱内，通过光口与智能继电保护装置部分的GOOSE板上的GOOSE收发光口通信。
5.根据权利要求1所述的就地下放智能继电保护装置，其特征在于: 就地下放智能继电保护装置部分、合并单元功能组件、智能终端功能组件分别单独封装，其中，所述智能继电保护装置部分封装后放置在智能继电保护装置机箱中，合并单元功能组件单独封装后设置在在PT/CT 二次端子箱内，智能终端功能组件单独封装后设置在开关机构箱内； 所述合并单元功能组件通过光口与智能继电保护装置部分的SV板上的SV采集光口通信，智能终端功能组件通过光口与智能继电保护装置部分的GOOSE板上的GOOSE收发光口通信。
【文档编号】H02B1/04GK104518429SQ201410836014
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】宋东南, 秦红霞, 张振华, 张月品, 伍叶凯, 宋小舟, 苏毅, 彭世宽 申请人:北京四方继保自动化股份有限公司