技术领域
[0001] 本实用新型属于智能
电网技术领域，具体涉及一种间隔合并单元的电压无缝选择切换装置。
背景技术
[0002] 目前智能变电站中的线路保护、主变保护模拟量采集包括：
母线电压由母线合并单元采集，通过IEC61850-9-2报文级联至间隔合并单元，间隔合并单元就地采集线路(
变压器分支)
电流与电压。间隔合并单元将级联接收到的数据与本地采集的数据同步对齐后以IEC61850-9-2报文发送至各保护装置。合并单元采集的电流、电压信息既可以使用传统的电磁型互感器，也可以使用
电子式互感器。由于合并单元是一个IED设备，实际生产运行过程中存在损坏的
风险，一旦某个电压等级的母线合并单元损坏，则该电压等级下所有的间隔合并单元都无法获取可靠的母线电压信息，进一步导致对应的保护装置无法获取可靠的母线电压信息。此时保护的行为特征等同于传统保护PT断线时的行为，如对于线路保护而言，距离保护退出、零序保护依控制字的不同，或者全部退出或者退出方向识别功能；对于变压器保护、母差保护而言，亦存在类似的影响。即某电压等级下，一台母线合并单元的工作状态，决定了该电压等级下多台保护装置的工作状态。相比于传统变电站，各保护装置通过电磁型互感器各自独立
采样，其可靠性大大降低。
[0003] 因此需要一种架构合理、无缝切换、测控、可靠性和经济性好的间隔合并单元的电压无缝选择切换装置。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种间隔合并单元的电压无缝选择切换装置，以解决传统
智能电网变电站，通过电磁型互感器各自独立采样，可靠性和安全性差，且间隔合并单元的选择无法实时的提供到用户的手中。
[0005] 本实用新型提供了如下的技术方案：
[0006] 一种间隔合并单元的电压无缝选择切换装置，包括一次
输入层、二次转换层、数字化采样层和
数字量输出层；所述一次输入层包括输电母线和输电
电缆，所述输电电缆将所述输电母线引入所述二次转换层；所述二次转换层包括与所述输电电缆电性连接的母线电压互感器、线路电压互感器和线路电流互感器；所述数字化采样层包括第一套母线合并单元、第二套母线合并单元和间隔合并单元，所述第一套母线合并单元和所述第二套母线合并单元分别通过电缆与所述母线电压互感器电性连接，所述间隔合并单元通过电缆与所述线路电压互感器和所述线路电流互感器电性连接；所述第一套母线合并单元和所述第二套母线合并单元分别通过光缆连接所述间隔合并单元；所述数字量输出层包括与所述第一套母线合并单元电性连接的母线保护端、与所述间隔合并单元电性连接的线路保护端、变压器保护端和测控端。
[0007] 优选的，所述测控端包括无线发送模
块、无线接收模块和移动显示端，所述无线发送模块将所述间隔合并单元的数据通过无线网络进行发送，所述无线接收模块接收所述无线发送模块发送的数据然后通过所述移动显示端进行显示。
[0008] 优选的，所述间隔合并单元的数据格式为GOOSE和IEC61850-9-2报文。
[0009] 优选的，所述无线发送模块为NB-IOT模块，所述NB-IOT模块型号为NB95，所述NB95通过NB-IOT基站的网络发送所述间隔合并单元的数据。
[0010] 优选的，所述移动显示端包括功能指示灯、手机、平板、个人电脑和办公平台。
[0011] 本实用新型的有益效果是：
[0012] 本
专利一种间隔合并单元的电压无缝选择切换装置，采用母线合并单元第一套和第二套双重化接入的方案，即某电压等级下接有第一套和第二套两套母线合并单元，第一/第二套母线合并单元同时向间隔合并单元传输级联采样数据；
[0013] 间隔合并单元根据接入的两套母线合并单元数据的实时状态，选择其中一套母线合并单元传送的数据，与本地采样数据进行时间对齐后，再通过数字量输出发送给保护装置。当两台母线合并单元仅有一台正常时，并不影响保护装置的正常运行，即便是其由正常至异常的跳变时刻，间隔合并单元亦无无效数据输出；此时(特指仅一台母线合并单元异常时)处于过程层数据流后端的IED设备，
感知不到异常的母线电压数据；这样做，大大提高了保护装置得到的采样数据的可靠性，在绝大多数情况下，保护功能不因母线合并单元的故障而受到影响。因为从工程实践的
角度可近似认为两台母线合并单元同时故障的概率为零；当判断当前使用电压采样数据异常时，及时切换使用另一正常电压采样数据，实现无缝切换。
[0014] 同时，采用测控端将GOOSE报文实时反应母线合并单元的选择结果，通过无线、有线传输的方式，多个测控端汇总后，远程实时提示用户，经济性和实用性均较高。
附图说明
[0015] 附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成
说明书的一部分，与本实用新型的
实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
[0016] 图1是本实用新型结构示意图；
[0017] 图2是本实用新型电压无缝选择切换方法
流程图；
[0018] 图3是本实用新型电压数据进行有效性判断图表；
[0019] 图4是本实用新型测控端结构示意图。
具体实施方式
[0020] 如图1所示，一种间隔合并单元的电压无缝选择切换装置，包括一次输入层、二次转换层、数字化采样层和数字量输出层；一次输入层包括输电母线和输电电缆，输电电缆将输电母线引入二次转换层；二次转换层包括与输电电缆电性连接的母线电压互感器、线路电压互感器和线路电流互感器；数字化采样层包括第一套母线合并单元、第二套母线合并单元和间隔合并单元，第一套母线合并单元和第二套母线合并单元分别通过电缆与母线电压互感器电性连接，间隔合并单元通过电缆与线路电压互感器和线路电流互感器电性连接；第一套母线合并单元和第二套母线合并单元分别通过光缆连接间隔合并单元；数字量输出层包括与第一套母线合并单元电性连接的母线保护端、与间隔合并单元电性连接的线路保护端、变压器保护端和测控端。
[0021] 如图4所示，测控端包括无线发送模块、无线接收模块和移动显示端，无线发送模块将间隔合并单元的数据通过无线网络进行发送，无线接收模块接收无线发送模块发送的数据然后通过移动显示端进行显示，间隔合并单元的数据格式为GOOSE和IEC61850-9-2报文，无线发送模块为NB-IOT模块，NB-IOT模块型号为NB95，NB95通过NB-IOT基站的网络发送间隔合并单元的数据，移动显示端包括功能指示灯、手机、平板、个人电脑和办公平台。
[0022] 如图2-3所示，本具体实施方式的工作过程，包括以下步骤：
[0023] S1、第一套母线合并单元和第二套母线合并单元分别采集母线电压互感器的电压数据然后发送到间隔合并单元；
[0024] S2、间隔合并单元分别对两路电压数据进行有效性判断；若第一套母线合并单元电压数据有效，第二套母线合并单元电压数据有效，则间隔合并单元选择第一套母线合并单元的电压数据作为最终结果；若第一套母线合并单元电压数据无效，第二套母线合并单元电压数据有效，则间隔合并单元选择第二套母线合并单元的电压数据作为最终结果；若第一套母线合并单元电压数据有效，第二套母线合并单元电压数据无效，则间隔合并单元选择第一套母线合并单元的电压数据作为最终结果；若第一套母线合并单元电压数据无效，第二套母线合并单元电压数据无效，则间隔合并单元维持上一次电压数据作为最终结果；
[0025] S3、间隔合并单元根据最终结果输出数字量
信号至线路保护端、测控端和变压器保护端；
[0026] 有效性判断条件包括：丢
帧含断链、帧间隔抖动、额定延时变化、帧序号跃变和数据无效品质；有效性判断条件包括：若第一套母线合并单元或第二套母线合并单元是当前选择的母线合并单元，则其数据状态取实时数据状态；若第一套母线合并单元或第二套母线非当前选择的母线合并单元，则其正常数据状态需经10s延时确认，即此母线合并单元的异常状态瞬时置位，若若第一套母线合并单元或第二套母线合并单元额定延时不相等时，则间隔合并单元中设有额定延时定值，额定延时定值大于等于第一套母线或第二套母线中的额定延迟的最大值，采用此额定延时定值推算出母线合并单元的插值点，即级联数据与本地采集数据的对齐时刻。
[0027] 考虑到现场维护的方便性，间隔合并单元设有3
位置把手，分别包括自动选择、母线电压选择第一套和母线电压选择第二套；当把手位于中间“自动选择”时，间隔合并单元根据数据状态，自动选择第一/第二套母线合并单元的数据；当手位于“母线电压选择第一套”时，间隔合并单元不再进行自动选择逻辑，强制选择第一套母线合并单元的数据；当手位于左边“母线电压选择第二套”时，间隔合并单元不再进行自动选择逻辑，强制选择第二套母线合并单元的数据。通常情况下把手位置处于“自动选择”位置，当需要明确
固化母线合并单元数据来源时，可采用其他两个合适的把手位置。
[0028] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
