一種基于光電式互感器設計的電力配網保護系統技術方案

本發明專利技術公開了一種基于光電式互感器設計的電力配網保護系統，包括光電式互感器、光信號處理電路、差動放大電路、隔離運放電路、繼電器保護電路、dsp處理器、存儲器電路、工控機及太陽能供電電路，光電式互感器連接光信號處理電路，光信號處理電路分別連接dsp處理器和差動放大電路，差動放大電路連接隔離運放電路，隔離運放電路連接繼電器保護電路，dsp處理器分別連接工控機、存儲器電路及太陽能供電電路；在進行高壓檢測時，利用光電式互感器對高壓側的電壓或電流進行檢測，并且當電力配網出現短路等故障時，能夠及時的進行保護，避免大面積電網癱瘓，在進行dsp處理器供電時采用太陽能進行供電，具有節約不可再生資源的作用。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種基于光電式互感器設計的電力配網保護系統，包括光電式互感器、光信號處理電路、差動放大電路、隔離運放電路、繼電器保護電路、dsp處理器、存儲器電路、工控機及太陽能供電電路，光電式互感器連接光信號處理電路，光信號處理電路分別連接dsp處理器和差動放大電路，差動放大電路連接隔離運放電路，隔離運放電路連接繼電器保護電路，dsp處理器分別連接工控機、存儲器電路及太陽能供電電路；在進行高壓檢測時，利用光電式互感器對高壓側的電壓或電流進行檢測，并且當電力配網出現短路等故障時，能夠及時的進行保護，避免大面積電網癱瘓，在進行dsp處理器供電時采用太陽能進行供電，具有節約不可再生資源的作用。【專利說明】一種基于光電式互感器設計的電力配網保護系統
本專利技術涉及電力系統
，具體的說，是一種基于光電式互感器設計的電力配網保護系統。
技術介紹
互感器(instrument transformer)又稱為儀用變壓器，是電流互感器和電壓互感器的統稱。能將高電壓變成低電壓、大電流變成小電流，用于量測或保護系統。其功能主要是將高電壓或大電流按比例變換成標準低電壓(100V)或標準小電流(5A或1A，均指額定值)，以便實現測量儀表、保護設備及自動控制設備的標準化、小型化。同時互感器還可用來隔開高電壓系統，以保證人身和設備的安全。互感器最早出現于19世紀末。隨著電力工業的發展，互感器的電壓等級和準確級別都有很大提高，還發展了很多特種互感器，如電壓、電流復合式互感器、直流電流互感器，高準確度的電流比率器和電壓比率器，大電流激光式電流互感器，電子線路補償互感器，超高電壓系統中的光電互感器，以及SF6全封閉組合電器(GIS)中的電壓、電流互感器。在電力工業中，要發展什么電壓等級和規模的電力系統，必須發展相應電壓等級和準確度的互感器，以供電力系統測量、保護和控制的需要。隨著很多新材料的不斷應用，互感器也出現了很多新的種類，電磁式互感器得到了比較充分的發展，其中鐵心式電流互感器以干式、油浸式和氣體絕緣式多種結構適應了電力建設的發展需求。然而隨著電力傳輸容量的不斷增長，電網電壓等級的不斷提高及保護要求的不斷完善，一般的鐵心式電流互感器結構已逐漸暴露出與之不相適應的弱點，其固有的體積大、磁飽和、鐵磁諧振、動態范圍小，使用頻帶窄等弱點，難以滿難以滿足新一代電力系統自動化、電力數字網等的發展需要。隨著光電子技術的迅速發展，許多科技發達國家已把目光轉向利用光學傳感技術和電子學方法來發展新型的電子式電流互感器，簡稱光電電流互感器(光電式互感器)。國際電工協會已發布電子式電流互感器的標準。電子式互感器的含義，除了包括光電式的互感器，還包括其它各種利用電子測試原理的電壓、電流傳感器。
技術實現思路
本專利技術的目的在于設計出一種基于光電式互感器設計的電力配網保護系統，在進行高壓檢測時，利用光纖技術與電磁感應技術相結合的技術而設計的光電式互感器對高壓側的電壓或電流進行檢測，并且當電力配網出現短路等故障時，能夠及時的進行保護，避免大面積電網癱瘓，在進行dsp處理器供電時采用太陽能進行供電，具有節約不可再生資源的作用。本專利技術通過下述技術方案實現:一種基于光電式互感器設計的電力配網保護系統，包括光電式互感器、光信號處理電路、差動放大電路、隔離運放電路、繼電器保護電路、dsp處理器、存儲器電路、工控機及太陽能供電電路，所述光電式互感器連接光信號處理電路，所述光信號處理電路分別連接dsp處理器和差動放大電路，所述差動放大電路連接隔離運放電路，所述隔離運放電路連接繼電器保護電路，所述dsp處理器分別連接工控機、存儲器電路及太陽能供電電路。進一步的為更好的實現本專利技術，能夠將檢測的光信號進行I/V變換，并進行放大，而后進行邏輯運算，以便輸送至dsp處理器內進行處理，特別設置有下述結構:所述光信號處理電路內設置有依次相連的第一輸入電路、第一I/V變換電路、第一放大電路和減法器，所述減法器連接dsp處理器，在所述減法器與第一放大電路上還連接有反饋電路;所述光信號處理電路內還設置有依次相連的第二輸入電路、第二 I /V變換電路、第二放大電路和加法器，所述加法器連接dsp處理器，所述第一放大電路還與加法器相連接，所述第二放大電路還與減法器相連接。進一步的為更好的實現本專利技術，能夠將光能轉換成電能對dsp處理器進行供電，同時還可以將多余的電能進行存儲，以備在夜間或陰雨天氣內依然可以向dsp處理器進行供電，以達到24小時不間斷供電的目的，特別采用下述設置結構:所述太陽能供電電路內設置有光伏板、電源電路及蓄電池組，所述電源電路分別連接光伏板、蓄電池組和dsp處理器。進一步的為更好的實現本專利技術，能夠有效的提高dsp處理器的處理性能，并可以將數據進行備份，以便后期調用，特別設置有下述結構:所述存儲器電路內設置有隨機存儲器和可移動式存儲器，所述dsp處理器分別與隨機存儲器和可移動式存儲器相連接。本專利技術與現有技術相比，具有以下優點及有益效果: (I)本專利技術在進行高壓檢測時，利用光纖技術與電磁感應技術相結合的技術而設計的光電式互感器對高壓側的電壓或電流進行檢測，并且當電力配網出現短路等故障時，能夠及時的進行保護，避免大面積電網癱瘓，在進行dsp處理器供電時采用太陽能進行供電，具有節約不可再生資源的作用。(2)本專利技術采用隔離控制的方式進行配網保護，可以有效的降低整個配網的運營風險。(3)本專利技術采用光電式互感器進行高壓側測量，并利用后續電路對測量的數據進行處理，以便確定配網內是否存在異常，而當測量數值存在異常時，還可利用繼電器保護電路將異常配網線路組與正常線路組進行隔斷，彬個可及時的將備用線路組接入電網內，從而保障不會造成大面積電網癱瘓的情況發生。【附圖說明】圖1為本專利技術的原理框圖。【具體實施方式】下面結合實施例對本專利技術作進一步地詳細說明，但本專利技術的實施方式不限于此。實施例1: 本專利技術提出了一種基于光電式互感器設計的電力配網保護系統，如圖1所示，包括光電式互感器、光信號處理電路、差動放大電路、隔離運放電路、繼電器保護電路、dsp處理器、存儲器電路、工控機及太陽能供電電路，所述光電式互感器連接光信號處理電路，所述光信號處理電路分別連接dsp處理器和差動放大電路，所述差動放大電路連接隔離運放電路，所述隔離運放電路連接繼電器保護電路，所述dsp處理器分別連接工控機、存儲器電路及太陽能供電電路;所述光電式互感器采用光電式電流互感器。在設計使用時，光電式互感器將高壓側的電流或電壓信號利用電磁感應技術和光纖技術轉換為帶有電流信息的光信號，而后通過光信號處理電路進行光電的轉換，得到一個能被dsp處理器所接受處理的數字信號，以便dsp處理器進行處理，dsp處理器在進行數據處理時結合外置的存儲器電路可以進一步的提高dsp處理器的處理性能;dsp處理器對數據處理后將得到當前檢測點處的高壓側電流或電壓值信息，而后可同時反饋或工控機內，使得處于工控機出的管理人員能夠及時的知曉該檢測點處的電力配網線路是否正常運行；同時光信號處理電路還分出一路信號經過差動放大電路進行放大，后通過隔離運放電路進行有效隔離及放大后，輸送至繼電器保護電路內，使得繼電器保護電路可以根據所得信號進行故障線路斷開或備用線本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于光電式互感器設計的電力配網保護系統，其特征在于：包括光電式互感器、光信號處理電路、差動放大電路、隔離運放電路、繼電器保護電路、dsp處理器、存儲器電路、工控機及太陽能供電電路，所述光電式互感器連接光信號處理電路，所述光信號處理電路分別連接dsp處理器和差動放大電路，所述差動放大電路連接隔離運放電路，所述隔離運放電路連接繼電器保護電路，所述dsp處理器分別連接工控機、存儲器電路及太陽能供電電路。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李會玲，
申請(專利權)人：成都君禾天成科技有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51