用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，包括模擬量采集AC模件、由高壓線路保護(hù)CPU模件和環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件組成的保護(hù)CPU模件、管理CPU模件、智能DIO模件、電源POWER模件以及母板模件；模擬量采集AC模件、保護(hù)CPU模件、管理CPU模件、智能DIO模件均插接在母板模件上，智能DIO模件通過(guò)SPI總線與保護(hù)CPU模件連接，高壓線路保護(hù)CPU模件集成的FPGA與環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件集成的FPGA通過(guò)HSB高速總線連接，模擬量采集AC模件與保護(hù)CPU模件通過(guò)模擬量總線連接，管理CPU模件與保護(hù)CPU模件通過(guò)HDLC總線連接；電源POWER模件，為母板模件提供電源。
【專利說(shuō)明】
用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，屬于繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]新一代智能變電站的總體思路是:將保護(hù)控制系統(tǒng)分層為就地級(jí)、站域級(jí)和廣域級(jí)，母線保護(hù)和線路保護(hù)都是就地級(jí)保護(hù)，應(yīng)滿足就地戶外柜安裝的需求。由于就地戶外柜安裝空間有限，因此對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備提出了小型化、功能集成化、結(jié)構(gòu)緊湊化等要求?，F(xiàn)有的母線保護(hù)多為集中式保護(hù)，具有多間隔屬性，難于實(shí)現(xiàn)就地化。因此，如何將母線保護(hù)的多間隔屬性分解為多個(gè)單一間隔屬性，形成分布式母線保護(hù)，是其實(shí)現(xiàn)自身就地戶外柜安裝的重要一步。同時(shí)，智能站的高壓線路保護(hù)與母線保護(hù)的信息交互很大程度上依賴于網(wǎng)絡(luò)，受交換機(jī)硬件、網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴等因素影響較大，可靠性低，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)壓力較大時(shí)，繼電保護(hù)裝置的可靠性和速動(dòng)性將很難得到保證。另外，智能站繼電保護(hù)裝置采樣及開關(guān)量的信息交互方式單一，基本固定為常規(guī)采樣數(shù)字化跳閘或數(shù)字化采樣數(shù)字化跳閘模式，靈活性較差，不利于變電站的改造及擴(kuò)建，且由于增加了智能終端環(huán)節(jié)，跳閘的速度及可靠性均有降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷和不足，提供了一種用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，在實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)的同時(shí)，將其與高壓線路保護(hù)橫向集成。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，包括模擬量采集AC模件、由高壓線路保護(hù)CPU模件和環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件組成的保護(hù)CPU模件、管理CPU模件、智能D1模件、電源POWER模件以及母板模件;模擬量采集AC模件、高壓線路保護(hù)CPU模件、環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件、管理CPU模件、智能D1模件均插接在所述母板模件上，所述智能D1模件通過(guò)SPI總線保護(hù)CPU模件連接，所述高壓線路保護(hù)CPU模件集成的FPGA芯片與環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件集成的FPGA芯片通過(guò)HSB高速總線連接，所述模擬量采集AC模件與保護(hù)CPU模件通過(guò)模擬量總線連接，管理CPU模件與保護(hù)(PU模件通過(guò)HDLC總線連接;電源POWER模件，為母板模件提供電源。
[0005]進(jìn)一步，所述模擬量采集AC模件上設(shè)有用于高壓線路保護(hù)的電壓互感器和電流互感器、用于環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)的電流互感。
[0006]進(jìn)一步，所述高壓線路保護(hù)CPU模件和所述環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件，均集成了FPGA芯片，所述FPGA芯片分別與100BASE-FX、1000BASE-X以太網(wǎng)光纖SFP接口和母板模件的HSB高速總線相連。
[0007]進(jìn)一步，所述高壓線路保護(hù)CPU模件上設(shè)有光縱通信接口、100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口、100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口 ；所述高壓線路保護(hù)CPU模件通過(guò)光縱通信接口與外部線路保護(hù)裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口與外部的合并單元、智能終端或有信息交換關(guān)系的其它裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口與外部調(diào)試用PC機(jī)連接。
[0008]進(jìn)一步，所述環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CI3U模件上設(shè)有1000BASE-X以太網(wǎng)光纖SFP接口、100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口、100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口，所述環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件通過(guò)1000BASE-X以太網(wǎng)光纖SFP接口與外部環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口與外部的合并單元、智能終端或有信息交換關(guān)系的其它裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口與外部調(diào)試用PC機(jī)連接。
[0009]進(jìn)一步，所述管理CPU模件上設(shè)有用于連接GPS對(duì)時(shí)裝置的GPS對(duì)時(shí)回路、用于連接打印機(jī)的打印接口、用于接入站控層監(jiān)控系統(tǒng)的100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口。
[0010]進(jìn)一步，所述智能D1模件包括開關(guān)量輸入DI和開關(guān)量輸出DO兩個(gè)部分;其中，開關(guān)量輸入DI部分用于測(cè)量電纜直接接入的外部開入量信號(hào)，并通過(guò)SPI總線傳送給保護(hù)CPU模件;開關(guān)量輸出DO部分通過(guò)SPI總線接收保護(hù)CPU模件發(fā)送的開出量信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)智能D1模件上的出口繼電器;高壓線路保護(hù)CHJ模件和環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件通過(guò)母板模件的SPI總線分別驅(qū)動(dòng)一塊智能D1模件。
[00?1 ]進(jìn)一步，所述智能D1模件上設(shè)有光親隔尚電路，開關(guān)量輸入DI和開關(guān)量輸出DO部分均通過(guò)光耦隔離電路與SPI接口模塊進(jìn)行連接。
[0012]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益技術(shù)效果:(I)高壓線路保護(hù)裝置中集成環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)，形成橫向集成的高壓線路保護(hù)，二者的信息交互通過(guò)內(nèi)部的HSB高速總線完成，提高了信息交互的可靠性；(2)實(shí)現(xiàn)了高壓線路保護(hù)和母線保護(hù)一體化就地戶外柜安裝；(3)對(duì)外同時(shí)兼容常規(guī)與數(shù)字化的信息交互方式，解決一般智能站中繼電保護(hù)裝置采樣及開關(guān)量的信息交互方式單一，配置靈活性差、跳閘可靠性低等問(wèn)題，并便于變電站后期的改造及擴(kuò)建。
【附圖說(shuō)明】

[0013]圖1本實(shí)用新型組成框圖；
[0014]圖2本實(shí)用新型與外部設(shè)備連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0016]如圖1-2所示，本實(shí)用新型提供一種用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，包括模擬量采集AC模件、由高壓線路保護(hù)CPU模件和環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件組成的保護(hù)CPU模件、管理CPU模件、智能D1模件、電源POWER模件以及母板模件;模擬量采集AC模件、高壓線路保護(hù)CPU模件、環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件、管理CPU模件、智能D1模件均插接在所述母板模件上，所述智能D1模件通過(guò)SPI總線與保護(hù)CPU模件連接，所述高壓線路保護(hù)CPU模件集成的FPGA與環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件集成的FPGA通過(guò)HSB高速總線連接，所述模擬量采集AC模件與保護(hù)CPU模件通過(guò)模擬量總線連接，管理CPU模件與保護(hù)CPU模件通過(guò)HDLC總線連接;電源POWER模件，為母板模件提供電源。
[0017]模擬量采集AC模件2，分別與外部線路保護(hù)和母線保護(hù)使用的一次常規(guī)互感器二次繞組I相連，其上設(shè)有用于高壓線路保護(hù)的電壓互感器和電流互感器、用于環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)的電流互感器;上述互感器按各自所屬類型，即高壓線路保護(hù)互感器或環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)互感器與各自的保護(hù)CPU模件的低通濾波回路的輸入端相連，低通濾波回路的輸出端與保護(hù)CPU模件的AD采樣回路輸入端相連，AD采樣回路輸出端與保護(hù)CPU相連，形成完整的采樣回路。
[0018]所述高壓線路保護(hù)CPU模件3和所述環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件4，均集成了FPGA芯片，所述FPGA芯片分別與100BASE-FX、1000BASE-X以太網(wǎng)光纖SFP接口和母板模件的HSB高速總線相連。
[0019]所述高壓線路保護(hù)CPU模件3上設(shè)有光縱通信接口、100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口、100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口 ；所述高壓線路保護(hù)CPU模件通過(guò)光縱通信接口與外部線路保護(hù)裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口與外部的合并單元、智能終端或有信息交換關(guān)系的其它裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口與外部調(diào)試用PC機(jī)連接。
[0020]所述環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件4上設(shè)有1000BASE-X以太網(wǎng)光纖SFP接口、100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口、100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口，所述環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件通過(guò)1000BASE-X以太網(wǎng)光纖SFP接口與外部環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口與外部的合并單元、智能終端或有信息交換關(guān)系的其它裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口與外部調(diào)試用PC機(jī)連接。[0021 ]所述管理CPU模件7上設(shè)有用于連接GPS對(duì)時(shí)裝置的GPS對(duì)時(shí)回路、用于連接打印機(jī)的打印接口、用于接入站控層監(jiān)控系統(tǒng)的100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口。
[0022]所述智能D1模件包括開關(guān)量輸入DI和開關(guān)量輸出DO兩個(gè)部分;其中，開關(guān)量輸入DI部分用于測(cè)量電纜直接接入的外部開入量信號(hào)，并通過(guò)SPI總線傳送給保護(hù)CPU模件;開關(guān)量輸出DO部分通過(guò)SPI總線接收保護(hù)CPU模件發(fā)送的開出量信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)智能D1模件上的出口繼電器;高壓線路保護(hù)CPU模件和環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件通過(guò)母板模件的SPI總線分別驅(qū)動(dòng)一塊智能D1模件，分別為線路保護(hù)智能D1模件5和環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)智能D1模件6。
[0023]所述智能D1模件上設(shè)有光親隔尚電路，開關(guān)量輸入DI和開關(guān)量輸出DO部分均通過(guò)光耦隔離電路與接口模塊進(jìn)行連接。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，其特征在于:包括模擬量采集AC模件、由高壓線路保護(hù)CPU模件和環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件組成的保護(hù)CPU模件、管理CPU模件、智能D1模件、電源POWER模件以及母板模件；模擬量采集AC模件、高壓線路保護(hù)CPU模件、環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件、管理CPU模件、智能D1模件均插接在所述母板模件上，所述智能D1模件通過(guò)SPI總線與保護(hù)CPU模件連接，所述高壓線路保護(hù)CPU模件集成的FPGA芯片與環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件集成的FPGA芯片通過(guò)HSB高速總線連接，所述模擬量采集AC模件與保護(hù)CPU模件通過(guò)模擬量總線連接，管理CPU模件與保護(hù)CPU模件通過(guò)HDLC總線連接;電源POWER模件，為母板模件提供電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，其特征在于:所述模擬量采集AC模件上設(shè)有用于高壓線路保護(hù)的電壓互感器和電流互感器、用于環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)的電流互感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，其特征在于:所述高壓線路保護(hù)CPU模件和所述環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件，均集成了 FPGA芯片，所述FPGA芯片分別與100BASE-FX、1000BASE-X以太網(wǎng)光纖SFP接口和母板模件的HSB高速總線相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，其特征在于:所述高壓線路保護(hù)CPU模件上設(shè)有光縱通信接口、100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口、100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口；所述高壓線路保護(hù)CPU模件通過(guò)光縱通信接口與對(duì)側(cè)線路保護(hù)裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口與外部的合并單元、智能終端或有信息交換關(guān)系的其它裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口與外部調(diào)試用PC機(jī)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，其特征在于:所述環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件上設(shè)有1000BASE-X以太網(wǎng)光纖SFP接口、100BASE-FX 以太網(wǎng)光纖 SFP 接口、 100BASE-TX 電調(diào)試以太網(wǎng) 口，所述環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件通過(guò)1000BASE-X以太網(wǎng)光纖SFP接口與外部環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-FX以太網(wǎng)光纖SFP接口與外部的合并單元、智能終端或有信息交換關(guān)系的其它裝置的光纖通道連接、通過(guò)100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口與外部調(diào)試用PC機(jī)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，其特征在于:所述管理CHJ模件上設(shè)有用于連接GPS對(duì)時(shí)裝置的GPS對(duì)時(shí)回路、用于連接打印機(jī)的打印接口、用于接入站控層監(jiān)控系統(tǒng)的100BASE-TX電調(diào)試以太網(wǎng)口。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，其特征在于:所述智能D1模件包括開關(guān)量輸入DI和開關(guān)量輸出DO兩個(gè)部分;其中，開關(guān)量輸入DI部分用于測(cè)量電纜直接接入的外部開入量信號(hào)，并通過(guò)SPI總線傳送給保護(hù)CPU模件;開關(guān)量輸出DO部分通過(guò)SPI總線接收保護(hù)CPU模件發(fā)送的開出量信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)智能D1模件上的出口繼電器;高壓線路保護(hù)CPU模件和環(huán)網(wǎng)分布式母線保護(hù)CPU模件通過(guò)母板模件的SPI總線分別驅(qū)動(dòng)一塊智能D1模件。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于就地戶外柜安裝的橫向集成高壓線路保護(hù)裝置，其特征在于:所述智能D1模件上設(shè)有光耦隔離電路，開關(guān)量輸入DI和開關(guān)量輸出DO部分均通過(guò)光耦隔離電路與SPI接口模塊進(jìn)行連接。
【文檔編號(hào)】H02H7/22GK205724856SQ201620506244
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】鄒磊, 趙謙, 薛明軍, 陳琦, 姚亮, 王勝, 袁嘉瑋, 韓志勇
【申請(qǐng)人】南京國(guó)電南自電網(wǎng)自動(dòng)化有限公司