继电保护硬压板状态监测方案

继电保护硬压板状态监测方案

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◆系统功能简介

根据国家电网公司调继[2018]171号文三道防线专项核查报告反馈继电保护设备运行状态不一致，功能与出口压板与定值单不一致；在并网电厂核查时压板投退问题较为凸出，因压板投退造成的跳闸事故引起大面积停电且因误投或漏投硬压板造成的装置误动或拒动事故时有发生，对电网的安全稳定运行造成了极坏的影响，其主要原因是对装置功能的理解不彻底，装置间配合不熟悉，不同厂家硬压板应用差异、硬压板工作量与承载能力矛盾，无法实现全景监视及大规模工程化快速应用，无可靠的告警及投退逻辑验证；

智焜继电保护硬压板状态监测整体方案正好解决该类问题，其设计包括数据管理分析单元、通信单元、集中器、传感层。其中传感层监测单元与集中器通过485进行通信，集中器可同时接入16路监测单元数据。集中器与通信单元通过485接口的私有协议交互，通信单元与数据管理分析单元通信，通信单元可接入多个集中器，最后数据管理分析单元将数据上报。其中通信单元从外部取电后可给集中器供电，集中器可给传感器模块供电。支撑“在运”变电站中大规模快速应用\不停电施工，快速便捷、安全性高、运维方便压板监测能够实时掌握压板的投切状态，及时发现异常，为运维人员提供准确的决策依据。

◆系统方案详细介绍

（包括：1、数据管理分析单元、2通信单元、3集中器、4汇聚要点、5传感探头及6非侵入电压感知技术）

1.数据管理分析单元

● 数据管理分析单元的管理单元选用2U高无风扇嵌入式装置，网络安全防护满足电网相关要求。

● 管理单元以RS-485串口方式与数据采集终端进行通信，或以太网方式与数据采集汇聚终端通信，以DL/T860协议与外部应用系统通信。

● 管理单元支持软、硬件自诊断功能，断电不丢失数据并保持断电前状态数据、上电自恢复的功能。

● 压板信息集中管理在管理单元实现，支持在线监视、可视化展示、状态查询、日志管理等功能。

2.通信单元

通信单元实现汇集集中器数据，并将数据通过规约形式上报给数据管理分析单元。包括电源模块、微控制器、与管理单元通信的总线、与集中器通信的485总线，以及LED状态显示。可通过网线或串口线为集中器供电。

3.集中器

4.汇聚节点

支持4路和16路两种汇聚节点。

a) 采集压板状态、工作电压等信息并上送至管理单元；

b) 应保存已接入监测模块的全部信息，掉电不丢失，并支持管理单元召唤读取；

c) 支持 E 语言转换功能，将监测模块上传的数据信息转换为 E 文件形式上报；

d) 与监测模块通信连接中断时，应上报管理单元。

5.传感器探头

传感器整体包括电场敏感器件、驱动模块、电源模块、放大电路、微控制器、采样、滤波单元、相干解调模块。电源模块VDC供电由集中器的集中器提供，经过电源模块转换，为其它模块提供供电。其中驱动模块提供电场敏感器件工作所需的电信号，电场敏感器件信号经运算放大器放大后，通过相干解调单元进行解调后通过采样、滤波单元转换为数字信号并在微控制器内部进行数据解析编码，通过485总线将数据传输至集中器。

6.非侵入电压感知技术

硬压板电压监测传感器采用直流电场调制-解调技术，实现对线缆直流电压非侵入式检测，并进行数字化输出。主要面向电网线缆直流电压检测或硬压板状态监测应用需求。

集中器结构外观

◆主要技术参数

● 装置电源：直流110V～340V或交流85～264V两用，电源功耗小于20W，可接入最大接入设备数：1024（台）；

● 测点容量：遥测、遥信、遥控、电度、SOE不受限制（只与电子硬盘和内存容量限制），每种设备的容量和协议相关；

● 测量精度：与保护/测量设备（IED）的精度一致；

● 通讯接口：RS485：8个； RS232：2个；CAN ：2个；以太网：2个；

● 产品尺寸：1U机架式（宽484mm ，高45mm ，深225mm）。

◆主要技术参数

● 供电电压：DC9-36V(具备反接保护)或POE供电(标准48V)、功率：≤ 5W；

● 可接入监测单元数量：≥10个；