分布式的保护控制装置及使用方法与流程

本发明涉及电力系统领域，特别涉及一种分布式的保护控制装置及使用方法。

背景技术：

1、伴随着社会经济的日益发展，用户对电能质量和电力供应的需求日益增长，对电力系统的稳定性、可靠性和灵活性提出了更加高的要求。从未来的用电情况和电力发展的趋势来看,智能电网将成为电网建设的重要目标,也是未来电网的基础构架。潮流控制作为电力系统本身的重要任务之一，同时也是解决电网中其他问题的基础和关键所在，其在智能电网中的作用和地位不言而喻；

2、分布式潮流控制器(dpfc)由并联侧变流器和多个低功率的串联变流器组成，通过输电线路上的3次谐波电流实现串并联侧变流器间的功率交换，它拥有统一潮流控制器(upfc)相同的控制能力，但较之成本更低，可靠性更高虽然dpfc的原理、控制策略研究、等效模型建立都有了一定的理论基础，但目前还缺乏将其应用于电力系统潮流控制的实践中的相关参数设计研究本文的主要工作就是对dpfc装置的主要器件，如系统变压器、直流母线电容、串并联变流器等的参数进行较系统的设计，并利用pscad/emtdc软件搭建的仿真模型进行稳态和暂态实验，验证参数设计的正确性；

3、但现有的分布式潮流控制器在使用过程中，其控制方法极其简陋，同时不易操控，且在电路出现问题时极易出现整体瘫痪。

4、基于上述技术背景，本发明提出了一种分布式的保护控制装置及使用方法。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种分布式的保护控制装置及使用方法，可以有效解决背景技术在使用过程中，其控制方法极其简陋，同时不易操控，且在电路出现问题时极易出现整体瘫痪的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种分布式的保护控制装置，包括行波检测器、底层控制器以及dpfc控制保护装置，所述dpfc控制保护装置的输出端与所述底层控制器相连接，所述底层控制器的输出端与所述dpfc控制保护装置相连接，以形成dpfc控制保护装置对底层控制器的指令输出，所述行波检测器设于监控层级内部，用于进行线缆的行波测距，所述底层控制器置于dpfc子单元内部。

3、优选的，所述行波检测器包括时钟模块、数据传输模块以及数据采集模块；

4、所述数据采集模块用以记录输电线路上的高频行波电流和工频故障电流等波形数据；

5、所述数据传输耐模块用将数据集通过以太网将数据传输回总控层级。

6、优选的，所述底层控制器包括dpfc子单元主控板与单元调制器；

7、所述dpfc子单元主控板用以控制dpfc子单元并进行指令的分析与执行；

8、所述单元调制器用以控制下级装置或线路，并控制控制信号的产生。

9、优选的，所述dpfc控制保护装置包括dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b；

10、所述dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b均通过光纤与所述底层控制器相连接，所述光纤信号为双向传输，所述dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b可通过光纤控制控制将指令传达至同一底层控制器。

11、优选的，所述监控层级包括监控层级a与监控层级b，所述监控层级a与监控层级分别监控dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b，并通过以太网向总控层级进行监控信息的递交。

12、优选的，所述dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b均通过光纤与同一分配控制层级相连，所述分配控制层级与所述监控层级a与监控层级b为相同优先级层级，所述总控层级通过以太网向分配控制层级进行指令发出。

13、基于同一发明构思，本发明还提出了一种分布式的保护控制装置的使用方法，包括：

14、优选的，s1、指令下达：总控层级通过以太网将指令下发至分配层级，随后分配层级根据dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b工作状态将接收到的指令进行下，此时收到指令的dpfc控制保护装置a/dpfc控制保护装置b将指令下发至底层控制器，此时底层控制器对dpfc子单元进行控制；

15、s2、线路监控：总控层级根据所要监控的具体dpfc控制保护装置，通过以太网将指令控制监控层级a/b，已获取行波动检测器的检测数据。

16、优选的，所述总控层级通过以太网将指令下发至分配层级，随后分配层级根据dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b工作状态将接收到的指令进行下，此时收到指令的dpfc控制保护装置a/dpfc控制保护装置b将指令下发至底层控制器，此时底层控制器对dpfc子单元进行控制，包括：

17、所述dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b均有指令进行运转时，分配层级将优先将指令下达至即将运转完成的dpfc控制保护装置内，以保证整个装置的正常运转，dpfc子单元主控板对接收的指令进行分析与执行，并将分析所得的信息下发至dpfc子单元内部，以获取dpfc子单元的流畅控制。

18、优选的，所述总控层级根据所要监控的具体dpfc控制保护装置，通过以太网将指令控制监控层级a/b，已获取行波动检测器的检测数据，包括，

19、行波动检测器为实时运转状态，持续将线路检测数据进行上传，而在总控层级需要线缆实时状态信息时，可通过以太网直接调取设于dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b上的监控层级a/b的实时数据。

20、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

21、本发明公开了一种分布式的保护控制装置及使用方法，通过行波检测器、底层控制器以及dpfc控制保护装置的设置，使得分配层级将指令下发时，可灵活根据控制保护装置的运算余量进行合理分配，从而合理控制子单元的运转，并在其中一个控制保护装置出现故障时，由另一控制保护装置同一控制其余dpfc子单元，以避免装置的瘫痪，且所有子单元均可通过两控制保护装置进行控制，从而形成运算与指令的均匀分配，以达到运算速度的提升，解决了现有现有技术在使用过程中，其控制方法极其简陋，同时不易操控，且在电路出现问题时极易出现整体瘫痪。

技术特征：

1.一种分布式的保护控制装置，其特征在于，包括行波检测器、底层控制器以及dpfc控制保护装置，所述dpfc控制保护装置的输出端与所述底层控制器相连接，所述底层控制器的输出端与所述dpfc控制保护装置相连接，以形成dpfc控制保护装置对底层控制器的指令输出，所述行波检测器设于监控层级内部，用于进行线缆的行波测距，所述底层控制器置于dpfc子单元内部。

2.根据权利要求1所述的分布式的保护控制装置，其特征在于：所述行波检测器包括时钟模块、数据传输模块以及数据采集模块；

3.根据权利要求1所述的分布式的保护控制装置，其特征在于：所述底层控制器包括dpfc子单元主控板与单元调制器；

4.根据权利要求1所述的分布式的保护控制装置，其特征在于：所述dpfc控制保护装置包括dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b；

5.根据权利要求4所述的分布式的保护控制装置，其特征在于：所述监控层级包括监控层级a与监控层级b，所述监控层级a与监控层级分别监控dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b，并通过以太网向总控层级进行监控信息的递交。

6.根据权利要求5所述的分布式的保护控制装置，其特征在于：所述dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b均通过光纤与同一分配控制层级相连，所述分配控制层级与所述监控层级a与监控层级b为相同优先级层级，所述总控层级通过以太网向分配控制层级进行指令发出。

7.一种用于权利要求1-6任一项所述的分布式保护控制装置的使用方法，其特征在于：包括：

8.根据权利要求7所述的分布式保护控制装置的使用方法，其特征在于：所述总控层级通过以太网将指令下发至分配层级，随后分配层级根据dpfc控制保护装置a与dpfc控制保护装置b工作状态将接收到的指令进行下，此时收到指令的dpfc控制保护装置a/dpfc控制保护装置b将指令下发至底层控制器，此时底层控制器对dpfc子单元进行控制，包括：

9.根据权利要求7所述的分布式保护控制装置的使用方法，其特征在于：所述总控层级根据所要监控的具体dpfc控制保护装置，通过以太网将指令控制监控层级a/b，已获取行波动检测器的检测数据，包括，

技术总结
本发明公开了一种分布式的保护控制装置及使用方法，涉及电力系统领域，具体包括行波检测器、底层控制器以及DPFC控制保护装置，所述DPFC控制保护装置的输出端与所述底层控制器相连接，所述底层控制器的输出端与所述DPFC控制保护装置相连接，通过行波检测器、底层控制器以及DPFC控制保护装置的设置，使得分配层级将指令下发时，可灵活根据控制保护装置的运算余量进行合理分配，从而合理控制子单元的运转，并在其中一个控制保护装置出现故障时，由另一控制保护装置同一控制其余DPFC子单元，以避免装置的瘫痪，且所有子单元均可通过两控制保护装置进行控制，从而形成运算与指令的均匀分配，以达到运算速度的提升。

技术研发人员：张宏候,仲皆文,胡志凌,丁晓良,戴金甫
受保护的技术使用者：浙江芯能光伏科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15