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基于CAN总线的配电网户外柱上型重合控制器的设计与实现

发布时间:2008/6/3 0:00:00 访问次数:500

        作者:湖南长沙中南大学信息科学与工程学院(410083)

     廖力清 凌玉华 杨欣荣

     广州市国际工程咨询公司(510000) 张 维

     来源:《电子技术应用》

     摘要:介绍了一种基于can总线的中压配电网户外柱上型智能重合控制器,以16位工业级微控制器intel

     87c196kc为核心,应用现场总线和智能化技术将保护、测量、检测、计量、远动和故障诊断等综合自动化功能就地分散到户外开关设备本体上,采用can总线作为系统的通信网络,实现了配电设备的户外全分布式方案。

    

    

     关键词:配电网

     现场总线 智能重合器 intel 87c196kc

     我国供电部分近几年来在城乡电网建设与改造中进行了大量的技术改造和更新,选用了新形的配电设备、综合自动化和调度自动化设备、自动控制测量装置等,但这些设备目前大多数仅限于在变电站和调度室中采用。而大量的统计资料表明,配电网中户外的配电线路是事故的发源点,电网中95%的故障发生在配电网,其中90%的故障属于瞬时故障。因此,花费大量人力和资金从事变电站综合自动化和调度自动化产品的开发与推广,并不能解决配电网事故处理的根本问题,而实现配电网自动化则更具有实用价值。

     自动重合器是实现配电网自动化的重要设备。目前国内应用最多的主要有三种型号,即英国relly公司的esr型集成电路控制重合器、英国brush公司的pmr型微机控制重合器和美国cooper公司的kfe型集成电路控制重合器。所有进口自动重合器的开关本体均采用高压合闸线圈,直接从中压线路获取合闸电源,延时和安秒特性为液压方式。我国从二十世纪80年代末开始引进自动重合器,90年代开始仿制。由于生产设备与工艺方面的问题,我国一直受到高压合闸线圈与液压部件的国产化与维修工作的困扰,因此仿制的衙合器都没有采用高压合闸线圈与液压部件,大多采用集成电路或8位微机控制电路。另一方面,进口重合器对接地故障的处理也不符合我国国情,同时又无法与我国大量的综合自动化与调度自动化系统配合,重复投资现象十分严重。

    

    

    

     本文介绍的户外柱上型智能重合控制,摈弃了仿制进口重合器的电子控制电路的老路,而是以工业级16位微控制器intel

     87c196kc-20以及cpld器件为主,采用微机智能控制技术、先进的频率自适应同步快速交流采样算法(每周波24点)、高性能现场总线通信技术,集测量、控制、保护、通讯、远动和自生电源装置以及红外/无线遥控置于一体,用软件实现种继电保护、配电自动化等复杂功能,省去昂贵的变送器、表计及远动装置,不仅完全实现了进口自动重合器的各项功能,而且还具有进口自动重合器所不具备的在线检测、诊断与综合自动化功能。作者等人力图将大量已经投运的国产普通的sf6真空断路器改造成“智能断路器”,以代替价格昂贵的进口自动重合器,从而大幅度降低城乡配电网自动化改造与建设工程的成本,缩短施工周期。

     1 重合器在配电网中的作用

     配电网的基本结构分为辐射系统和环网系统两种。线路分段加环网是我国配电自动化的必走之路。自动重合器主要用于配电变电所的出线开关与自动配电开关或分段器相配合,以实现故障点自动隔离、自动恢复等配电自动化功能。

     重合器与普通继电保护装置、综合自动化系统相比较,具有以下不同之处:

     (1)要求在户外柱上安装,运行环境恶劣,可靠性要求更高;

     (2)具有0~3次自动重合功能;

     (3)具有多条快慢特性的反时限动作曲线可以选用;

     (4)每次分断可以有不同的快慢特性相配合;

     (5)典型的“分-t1-合分-t2-合分-t3-合分-复归”自动工作循环;

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        作者:湖南长沙中南大学信息科学与工程学院(410083)

     廖力清 凌玉华 杨欣荣

     广州市国际工程咨询公司(510000) 张 维

     来源:《电子技术应用》

     摘要:介绍了一种基于can总线的中压配电网户外柱上型智能重合控制器,以16位工业级微控制器intel

     87c196kc为核心,应用现场总线和智能化技术将保护、测量、检测、计量、远动和故障诊断等综合自动化功能就地分散到户外开关设备本体上,采用can总线作为系统的通信网络,实现了配电设备的户外全分布式方案。

    

    

     关键词:配电网

     现场总线 智能重合器 intel 87c196kc

     我国供电部分近几年来在城乡电网建设与改造中进行了大量的技术改造和更新,选用了新形的配电设备、综合自动化和调度自动化设备、自动控制测量装置等,但这些设备目前大多数仅限于在变电站和调度室中采用。而大量的统计资料表明,配电网中户外的配电线路是事故的发源点,电网中95%的故障发生在配电网,其中90%的故障属于瞬时故障。因此,花费大量人力和资金从事变电站综合自动化和调度自动化产品的开发与推广,并不能解决配电网事故处理的根本问题,而实现配电网自动化则更具有实用价值。

     自动重合器是实现配电网自动化的重要设备。目前国内应用最多的主要有三种型号,即英国relly公司的esr型集成电路控制重合器、英国brush公司的pmr型微机控制重合器和美国cooper公司的kfe型集成电路控制重合器。所有进口自动重合器的开关本体均采用高压合闸线圈,直接从中压线路获取合闸电源,延时和安秒特性为液压方式。我国从二十世纪80年代末开始引进自动重合器,90年代开始仿制。由于生产设备与工艺方面的问题,我国一直受到高压合闸线圈与液压部件的国产化与维修工作的困扰,因此仿制的衙合器都没有采用高压合闸线圈与液压部件,大多采用集成电路或8位微机控制电路。另一方面,进口重合器对接地故障的处理也不符合我国国情,同时又无法与我国大量的综合自动化与调度自动化系统配合,重复投资现象十分严重。

    

    

    

     本文介绍的户外柱上型智能重合控制,摈弃了仿制进口重合器的电子控制电路的老路,而是以工业级16位微控制器intel

     87c196kc-20以及cpld器件为主,采用微机智能控制技术、先进的频率自适应同步快速交流采样算法(每周波24点)、高性能现场总线通信技术,集测量、控制、保护、通讯、远动和自生电源装置以及红外/无线遥控置于一体,用软件实现种继电保护、配电自动化等复杂功能,省去昂贵的变送器、表计及远动装置,不仅完全实现了进口自动重合器的各项功能,而且还具有进口自动重合器所不具备的在线检测、诊断与综合自动化功能。作者等人力图将大量已经投运的国产普通的sf6真空断路器改造成“智能断路器”,以代替价格昂贵的进口自动重合器,从而大幅度降低城乡配电网自动化改造与建设工程的成本,缩短施工周期。

     1 重合器在配电网中的作用

     配电网的基本结构分为辐射系统和环网系统两种。线路分段加环网是我国配电自动化的必走之路。自动重合器主要用于配电变电所的出线开关与自动配电开关或分段器相配合,以实现故障点自动隔离、自动恢复等配电自动化功能。

     重合器与普通继电保护装置、综合自动化系统相比较,具有以下不同之处:

     (1)要求在户外柱上安装,运行环境恶劣,可靠性要求更高;

     (2)具有0~3次自动重合功能;

     (3)具有多条快慢特性的反时限动作曲线可以选用;

     (4)每次分断可以有不同的快慢特性相配合;

     (5)典型的“分-t1-合分-t2-合分-t3-合分-复归”自动工作循环;

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