技術領域

本實用新型涉及一種帶遠程電能計量功能的直流配電保護裝置，該直流配電保護裝置可用于中低壓可再生能源發電站以及儲能電站等系統中。

背景技術

在中低壓可再生能源發電站、儲能電站等系統中，其供電系統的電網結構以直流配電網為主，該直流配電系統在運行時一旦配電線路發生短路故障，必須快速切除和隔離該故障線路。現有技術一般采用直流塑殼斷路器通過熱磁脫扣達到切除故障的目的，但存在如下問題：(1)首先，現有熱磁脫扣動作啟動電流大，切除時間長，要求大于5倍額定電流以上才能脫扣，對于直流配電系統短路故障電流小于5倍額定電流時，此種情況下塑殼斷路器達不到切除和隔離線路故障的目的；(2)另外，現有技術中采用的斷路器主要以電流大小作為動作判據，對于過電壓或低電壓此類故障不具備保護功能；(3)最后，熱磁脫扣斷路器不帶電能計量功能，對于可再生能源發電領域，電能計量可以用于計算可再生能源所節省的電費和減少的碳排放量，對于節能環保具有重要意義，傳統電能計量裝置也可以完成此類功能，但該類計量裝置卻不具備短路故障保護功能。因此一種同時集成有電能計量和短路故障保護功能的裝置的開發很有必要。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種帶遠程電能計量功能的直流配電保護裝置，該直流配電保護裝置同時集成有電能計量和短路故障保護功能。

為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為：

一種帶遠程電能計量功能的直流配電保護裝置，該裝置安裝于直流母線接入口或直流母線輸出支路接出口；包括中央處理器以及與中央處理器連接的電流電壓采集端、跳閘電路驅動端和通訊模塊；中央處理器通過通訊模塊與云服務端信息交互；電流電壓采集端包括前端的直流電流采樣電路和直流電壓采樣電路，直流電流采樣電路和直流電壓采樣電路通過AD轉換電路連接中央處理器；跳閘電路驅動端包括驅動繼電器和斷路器，中央處理器通過驅動繼電器和斷路器斷開或接通直流線路。

其中，所述中央處理器中控制芯片的型號為STM32F407，該芯片帶浮點運算功能，主頻可達168MHz，計算速度快，且帶以太網接口功能。

其中，所述AD轉換電路中AD芯片的型號為AD7606，該芯片精度高，16位精度，而且電流電壓可同步采樣，計算電度數據誤差小。

其中，還包括與中央處理器連接的人機交互界面(HMI顯示器)，HMI顯示器采用帶觸摸功能的TFT彩屏。

其中，還包括與中央處理器連接的工藝連鎖控制電路；工藝連鎖控制電路用于接收外部直接遙控跳閘輸入信號或閉鎖跳閘信號，當裝置接收到直接遙控跳閘輸入信號時裝置能可靠響應并動作跳開斷路器，當裝置接收到閉鎖跳閘輸入信號時裝置能可靠閉鎖跳閘，不動作跳開斷路器。

相比于現有技術，本實用新型技術方案具有的有益效果為：

本實用新型直流配電保護裝置跳閘動作速度快，可在直流短路故障發生后2～10ms之內發出跳閘信號；另外，本實用新型直流配電保護裝置的跳閘動作電流和跳閘動作電壓均可根據直流線路實際情況設置，只要電流大于設定值以上都可動作，電壓大于或低于設定值以上也可以動作，從而彌補現有技術中斷路器脫扣裝置要求大于5倍額定電流才能動作以及對于過電壓或低電壓這類故障不具備保護功能的不足；最后，本實用新型直流配電保護裝置得到的電能計量數據可傳輸到遠程或云端數據中心。

附圖說明

圖1為本實用新型帶遠程電能計量功能的直流配電保護裝置的系統原理圖；

圖2為本實用新型帶遠程電能計量功能的直流配電保護裝置的系統流程圖。

具體實施方式

根據下述實施例，可以更好地理解本實用新型。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的內容僅用于說明本實用新型，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本實用新型。

如圖1所示，本實用新型帶遠程電能計量功能的直流配電保護裝置，該裝置安裝于直流母線接入口或直流母線輸出支路接出口；包括中央處理器以及與中央處理器連接的電流電壓采集端、跳閘電路驅動端和通訊模塊；中央處理器通過通訊模塊與云服務端信息交互；電流電壓采集端包括前端的直流電流采樣電路和直流電壓采樣電路，直流電流采樣電路和直流電壓采樣電路通過AD轉換電路連接中央處理器；跳閘電路驅動端包括驅動繼電器和斷路器，中央處理器通過驅動繼電器和斷路器斷開或接通直流線路。