电力变配电网变电站备自投数字量模拟量光端机

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及电力变配电网变电站备自投数字量模拟量光端机。

背景技术

国家电网变配电网络架构中，110KV、35KV变电站标准的结构模式是由两路来自不同电源点的进线给多路出线供电，中间通过联络开关连接。正常工作时，两路进线同时供电，各自负责给一部分出线供电，当其中一路进线发生故障不能供电，由变电站备自投装置切断故障进线开关，并合上联络开关，让另一路进线电源负责变电站所有出线供电。保证所有输出线路的供电可靠性。这也是备自投装置在变电站运行中发挥的作用。

在相当多的电力网架中，并不能保证每个变电站都有两个不同电源点进线，是由两个变电站、三个变电站共用两到三路不同电源点进线。这就需要站与站之间备自投装置运行的有效配合，以保证站与站之间进线电源的合理投切。

常规的备自投装置可以实现一个变电站内两路和联络开关的合理控制，如果两个以上变电站串联供电，需要站与站之间备自投配合运行，则需要建立网络通讯，需要更换功能配置更高的备自投装置，需要对站内二次回路线路进行大改造。

如对变电站备自投装置升级改造；

第一，更换原备自投投资代价较大，一台高配置的备自投装置目前市场价在五万元以上，需要每个变间安装一台。

第二，二次回路线路改造除了费用代价大、工程量大、技术要求高、施工周期长；施工过程中还需要二次回路停电或带电作业，对变电站可靠运行构成较大的风险和压力。且两个变电站之间串供备自投改造综合造价高达二十万元以上。目前极少有供电公司采用这种备自投升级改造方案，基本选择不改造，采用人工方式对开关进行控制，费时费力，效率低下。

发明内容

发明的目的：为了提供效果更好的电力变配电网变电站备自投数字量模拟量光端机，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

电力变配电网变电站备自投数字量模拟量光端机，其特征在于，该自投数字量模拟量光端机包含数字量采样模块、模拟量采样模块、电源转换模块、光转换模块、CPU；

数字量采样模块能够采集进线开关的分合、储能、合后位置信号；

模拟量采样模块能够采集变电站一进线开关的电流电压信号；

光转换模块能够将一个变电站的信号转换成光信号传输给另一个变电站的光端机；

电源转换模块能够为光端机各个模块提供能源；

CPU通信连接着数字量采样模块、模拟量采样模块、光转换模块和电源转换模块；

不同的变电站包含各自的光端机，将一端变电站进线开关的位置信号、电压电流信号等通过数字量和模拟量变换成光信号，通过光纤通讯传输到另一端变电站光端机，再由光端机将光信号转换成数字量和模拟量传递给备自投装置，同时将本备自投装置的操作回路信号以同样的方式回传。

本发明进一步技术方案在于，变电站之间的两个或多个备自投装置通过光端机实现备自投装置数据共享，使多个变电站之间备自投装置相互配合合理运行。

本发明进一步技术方案在于，由A变电站光端机模拟量采样模块采集变电站一进线开关的电流电压信号，数字量采样模块采集进线开关的分合、储能、合后位置信号；通过光转换模块转换成光信号传输给B变电站的光端机，数字量采样模块采集的信号和模拟量采样模块采集的信号由光端机再转换成电流电压信号和开关的分合、储能、合后位置信号，通过数字量模块和模拟量模块将信息传递给备自投装置。同时备自投装置将采集到的B变电站开关数字量信息传输给光端机，光端机用同样的方式将信息传输回A站光端机，A站光端机向开关输出数字量信息，实现备自投装置对开关的远程配合控制。

本发明进一步技术方案在于，三相交流电压信号输出技术保证了模拟量采集的信号在互传过程高度还原。

本发明进一步技术方案在于，由两个变电站、三个变电站共用两到三路不同电源点进线，站与站之间用过光端机通信控制备自投装置运行的有效配合保证站与站之间进线电源的合理投切。

本发明进一步技术方案在于，两个变电站共用两个电源点的方案，两个变电站的联络开关设置合闸闭锁。

采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：造价低(单台造价1万元内)，施工工作量小，对变电站内原二次回路基本无改动，利用原备自投装置功能进行拓展和充分利用。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1为光端机的工作结构图；

图2为光端机发挥功能的示例图之一。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。

本发明为外接装置，造价低(单台造价1万元内)，施工工作量小，对变电站内原二次回路基本无改动，利用原备自投装置功能进行拓展和充分利用。

通过光纤通讯实现变电站备自投功能，本发明(大功率备自投数字量模拟量光端机，以下简称光端机)将一端变电站进线开关的位置信号、电压电流信号等通过数字量和模拟量变换成光信号，通过光纤通讯传输到另一端变电站光端机，再由光端机将光信号转换成数字量和模拟量传递给备自投装置，同时将本备自投装置的操作回路信号以同样的方式回传。

在信息传输过程中，数据量大，且数据精度要求高。本发明采用大功率三相交流电压信号输出技术，保证了模拟量在互传过程高度还原。

实现了变电站之间的两个或多个备自投装置数据共享，使多个变电站之间备自投装置相互配合合理运行，高效提高供电运行质量和可靠性。

大功率备自投数字量模拟量光端机由数字量采样模块、模拟量采样模块、电源转换模块、光转换模块、CPU及控制程序组成。

由A变电站光端机模拟量采样模块采集变电站一进线开关的电流电压信号，数字量采样模块采集进线开关的分合、储能、合后位置信号。通过光转换模块转换成光信号传输给B变电站的光端机，由光端机再转换成电流电压信号和开关的分合、储能、合后位置信号，通过数字量模块和模拟量模块将信息传递给备自投装置。同时备自投装置将采集到的B变电站开关数字量信息传输给光端机，光端机用同样的方式将信息传输回A站光端机，A站光端机向开关输出数字量信息，实现备自投装置对开关的远程配合控制。

本发明目前已在国家电网串供备自投的两个35KV变电站中实际运用，运行状态稳定，应用效果良好。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。