一种光伏箱变保护测控通信一体化装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及箱式变电站技术领域，特别是涉及一种支持IEC61850的光伏箱变保护测控通信一体化装置。
【背景技术】
[0002]箱变是箱式变电站的简称，箱式变电站又叫预装式变电所或预装式变电站。是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房、配电站，成为新型的成套配电装置。箱式变电站适用于住宅小区、城市公用、繁华闹市、施工电源等，用户可根据不同的使用条件、负荷等级选择箱式变电站。箱式变电站自问世以来，发展极为迅速，在欧洲发达国家已占配电变压器的70%，美国已占90%。随着中国城市现代化建设的飞速发展，城市配电网的不断更新改造，箱式变电站必将得到广泛的应用。
[0003]中国自20世纪70年代后期，从法国、德国等引进及仿制的箱式变电站，从结构上采用高、低压开关柜，变压器组成方式，这种箱式变电站称为欧式箱变，形象比喻为给高、低压开关柜、变压器盖了房子。其中，欧式箱变的箱体是由底座、外壳、顶盖三部分构成。底座一般用槽钢、角钢、扁钢、钢板等，组焊或用螺栓连接固定成型；为满足通风、散热和进出线的需要，还在相应位置开出条形孔和大小适度的圆形孔。箱体外壳、顶盖槽钢、角钢、钢板、铝合金板、彩钢板、水泥板等进行折弯、组焊或用螺钉、铰链或相关的专用附件连接成形。其设有独立的变压器室，变压器室主要由变压器、自动控温系统，照明及安全防护栏等构成。
[0004]从20世纪90年代起，中国引进美国箱式变电站，在结构上将负荷开关，环网开关和熔断器结构简化放入变压器油箱浸在油中。避雷器也采用油浸式氧化锌避雷器。变压器取消油枕，油箱及散热器暴露在空气中，这种箱式变电站称为美式箱变，形象比喻为变压器旁边挂个箱子。美式箱变最初是从欧式箱变发展而来的，其体积往往比较庞大，其过载能力强，允许过载2倍2个小时，过载1.6倍7个小时而不影响箱变寿命。其采用肘式插接头，可以十分方便高压进线电缆的连接，并可在紧急情况下作为负荷开关使用，即可带电拔插。其采用双熔断器保护，插入式熔断器为双敏熔丝(温度、电流)保护箱变二次侧发生的断路故障。后备限流保护熔断器保护箱变内部发生的故障，用于保护高压侧。其一般采用高燃油点。其高压负荷开关保护用熔断器等全部元件都与变压器铁芯、绕组放在同一油箱内。
[0005]目前，国产箱变同美式箱变相比，增加了接地开关、避雷器，接地开关与主开关之间有机械联锁，这样可以保证在进行箱变维护时人身的绝对安全。其每相用一只熔断器代替了美式箱变的两支熔断器保护，其最大特点是当任一相熔断器熔断之后，都会保证负荷开关跳闸而切断电源，而且只有更换熔断器后，主开关才可合闸。
[0006]其中，IEC61850标准是基于通用网络通信平台的变电站自动化系统唯一国际标准，它是由国际电工委员会第57技术委员会(IECTC57)的3个工作组10, 11, 12(WG10/11/12)负责制定的。作为基于网络通信平台的变电站唯一的国际标准，IEC61850标准吸收了 IEC60870系列标准和UCA的经验，同时吸收了很多先进的技术，对保护和控制等自动化产品和变电站自动化系统(SAS)的设计产生深刻的影响。它将不仅应用在变电站内，而且将运用于变电站与调度中心之间以及各级调度中心之间。其主要特点包括:1)定义了变电站的信息分层结构；2)采用了面向对象的数据建模技术；3)数据自描述；4)网络独立性。国内外各大电力公司、研宄机构都在积极调整产品研发方向，力图和新的国际标准接轨，以适应未来的发展方向。
[0007]然而，近年来，我国新能源行业虽然发展较为迅速，尤其在光伏发电领域，由于国家政策的大力支持，目前已经进入井喷式高速发展阶段。在发展的过程中，相关的配套设施，尤其是以箱式变压器为中心的箱变保护测控装置，绝大部分产品功能不全面、采集信息量有限、产品功能整合度不高、通信接口有限。大部分箱变测控装置由于装置尺寸限制，电气量采集路数有限、开入采集路数较少、通信接口仅支持数量较少的RS485串口、以太网及光纤环网通信，通信协议仅支持Modbus或IEC103，不支持新一代变电站自动化系统国际标准IEC61850、不支持无线传感器接入以及视频摄像头接入等功能。
[0008]目前已有很多自动化系统支持IEC61850标准，而箱变测控装置作为光伏发电的核心，目前还没有完全按照该标准设计的箱式变电站。
[0009]公开(公告)号为CN204088986U的中国实用新型专利公开了一种35kV光伏发电用箱式变电站，包括:底座；低压室，设置于所述底座上，内设第一开关柜、第二开关柜及光伏测控装置；升压变压器，其低压线圈通过低压接线套管分别与第一低压断路器和第二低压断路器出线端连接；升压变压器油箱，设于升压变压器上方，升压变压器油箱上设置有储油柜和气体继电器；高压室，设于所述底座上，内设有高压开关柜、真空负荷开关、高压限流熔断器、高压避雷器及带电显示装置；真空负荷开关上端通过高压穿墙套管和高压接线套管与所述升压变压器高压线圈连接，下端分别与所述高压避雷器和带电显示装置连接。箱式变电站具有体积小，结构紧凑，外形美观特点。设备运行更安全可靠，维修与维护更方便，节省建设资金投入。
[0010]公开(公告)号为CN204216463U的中国实用新型公开了一种光伏箱式变电站，光伏箱式变电站包括箱体，箱体内包括高压室、变压室以及低压室；高压室、变压室以及低压室呈“品”字形或“目”字形排列，“品”字形或“目”字形呈横倒状态；低压室内设置有低压模块和控制模块，低压模块包括低压框架断路器、浪涌保护器以及电流互感器；变压室内设置有变压器，变压器的输入端连接低压框架断路器的输出端；通过合理设置箱体内变压室、低压室以及高压室的排列方式，使箱体结构紧凑，箱体占用地方小，适合现场环境需要；箱变内配置光伏箱变专用测控保护装置，通过控制模块可以实现对光伏箱变的保护、遥测、遥控、遥信等功能。
[0011]上述两项发明专利皆旨在对箱式变压器的外部结构进行改进，也没有针对IEC61850标准而进行适应性改进。
【实用新型内容】
[0012]有鉴于此，本实用新型提供一种支持IEC61850的光伏箱变保护测控通信一体化装置，主要目的在于提供一种能够克服目前光伏箱变测控装置不支持国际标准IEC61850的问题的光伏箱变保护测控通信一体化装置，其还具有保护、测控、通信和通信管理功能，从而更加适于实用。
[0013]为了达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案:
[0014]本实用新型提供的支持IEC61850的光伏箱变保护测控通信一体化装置包括人机接口面板、电源插件板、开入插件板、CPU插件板、通信接口插件板、开出插件板、信号采集插件板和总线背板，所述人机接口面板、电源插件板、开入插件板、CPU插件板、通信接口插件板、开出插件板、信号采集插件板分别连接于所述总线背板；
[0015]所述人机接口面板用于承载人机交互装置，所述电源插件板用于承载工作电源，所述开入插件板用于承载强电开入插件，所述CPU插件板用于承载CPU，所述通信接口插件板用于承载通信接口，所述开出插件