PXS-900智能箱变保护测控一体装置

一、适用范围

近年来我国新能源行业发展较快，太阳能和风能更是站在前沿。在国家政策的大力扶持下，光伏发电站和风力发电站进入了快速发展阶段。智能箱变测控装置是新能源电站重要的配套设施，具备新能源电站箱变监控和保障安全运行的功能，成为新能源电站监控系统的核心部分，与其他设备实现新能源电站智能化管理。

风力发电站中各风机箱变之间、风机箱变与集控室之间的距离较远且分散，光伏发电站中每个逆变器离集控室距离也较远，升压变压器又均处于空旷的野外，自然环境恶劣，不方便日常巡视，致使箱变测控成为风电或光伏电站的监控难点，形成信息孤岛和监控盲区。

针对上述状况，我公司设计了PXS900智能箱变保护测控一体装置，以解决其中存在的问题。该装置能够对箱变进行保护和远程监控，全面实现对风电箱变的“遥信、遥测、遥控、遥调”四遥功能；对光伏阵列中的汇流箱、直流柜、逆变器也实现“遥信、遥测、遥控、遥调”四遥功能；可以通过光纤环网接入升压站综合监控管理系统，实现升压站对光伏发电单元和风电场的远程管理，满足光伏电站以及风电场数字智能化“少人值班” 的运行管理模式要求。

二、产品概述

  传统的风电或光伏电站中一般采用分散设备如PT、电流变送器、电压变送器、PLC、防雷模块等设备来完成对箱变变压器的保护、测控和信息上传等功能，但是由于采用了多种辅助设备，使得整个系统接线故障率高，调试、运行、维护难度大，同时涉及多个厂家设备，以致系统在投运、调试和维护过程中协调难度大、效率低、成本高。

  PXS900智能箱变保护测控一体装置采用一体化设计，集中了多种保护测控、非电量保护、通信管理机、光纤交换机、远程/就地控制等功能，单一设备即可完成多个设备才能完成的任务，减少故障率，降低了产品使用难度和运行维护成本。

• 集中监控

  本装置将多种分散装置和仪表的功能组合集中，对风电或光伏箱变变压器实时监控其电流、电压、油位及油温等电量和非电量，并通过装置双光纤组件组成光纤环网，将数据上传至主站。

• 增强对变压器的保护功能

  本装置集成了变压器继电保护的功能：差动保护，非电量保护，三段式过流保护、零序电流保护、过电压及低电压保护等，其保护功能可以通过定值控制字投退，方便用户选择使用。

• 事故记录及存储功能

  本装置记录变压器的运行状况，对于变压器的保护跳闸事件、遥控事件、开关变位、非电量变位等SOE事件按时间顺序记录，方便用户调阅和检查。

• 就地操作

  本装置配置了显示器、键盘和指示灯，方便维护巡检人员就地调阅变压器的监控、保护、开关变位、历史记录及装置通信情况等信息。

• 光纤以太网通讯

  本装置采用自愈式环形光纤以太网，从根本上解决了风电场及光伏场各箱变之间过于分散，距离远等通讯上困难。自愈式环形光纤以太网特点是接线简单，通讯速度快、距离远、对网络故障有一定的自愈性。

• 维护方便，运营成本降低

  装置采用一体化设计，相对分散装置和仪表组合的监控方式，简化了接线复杂程度，降低了运营维护成本。

三、功能简介

四、产品特点

• 采用4U半层标准铝合金机箱，按抗强振动、强干扰设计，特别适应于恶劣环境下工作， -40℃～70℃宽温工作环境，装置安装方式简单，配线方便。

• 采用32位ARM处理器，专业16位高精度AD采样芯片，大容量存贮芯片，信息掉电保存，工业以太网设计。主要元件全部采用进口工业级别器件，保证了装置电气设计上的高稳定性和可靠性。产品通过了严格的国标型式试验和电磁兼容测试，保证产品在恶劣环境下也能正常和可靠工作。

• 模拟量采用每周波64点采样方式，经数字滤波技术和优化FFT算法后，得到高精度实时数据，测量电流、电压精度为0.5%，并且数据采集抗干扰性能大大增强。

• 数码管显示，适应极限高低温（-40℃~80℃正常工作）环境。

• 42路开关量强电输入(含非电量输入)。

• 9路继电器开关量输出。

• 可选配6路直流量测量，6路热电阻输入，6路4-20mA输入，用于采集箱变相关温度等。

• 交直流两用宽范围辅助电源，工作范围为AC/DC176~600V,专用抵抗光伏及风电电压冲击。

• 通讯可靠性高，多路以太网冗余，10/100M自适应，内置丰富的通讯协议库，具有良好的第三方系统和设备协议互通能力,配备Modbus和IEC 60870-5-103/104等通讯协议。

• 可配置规约转换模块，支持现场多种设备接入和规约转换，方便各种就地设备以光纤方式上传信息,方便并入电站监控系统。

• 多以太网多种级联的工作方式，具备灵活的在线、离线调试手段，可靠的升级程序、下载参数以及实现数据查询、报文监视等功能；同时具有强大的自我诊断与自恢复功能，在受到外界干扰或其他原因导致程序运行出错时，系统能在极短的时间内自行恢复。装置面板设计有模块通信指示灯，方便查看通信状态。

•  装置提供多种端口用于与计算机通信，自带专业PC端调试配置软件，电流电压等电气参数、保护信号和开关量输入信号，均可通过调试配置软件进行监控和设置。

• 板卡生产工艺上，采用PCB多层板技术和SMT生产加工工艺，使产品具有很高的电气性能。

• 高抗干扰性，通过10项电磁兼容认证，指标均为最高等级。

五、技术参数