СИСТЕМА МОНИТОРИНГА, ЗАЩИТЫ, УПРАВЛЕНИЯ И ДИАГНОСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ Российский патент 2025 года по МПК H02J13/00 B60L9/00 

Описание патента на изобретение RU2839908C1

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для защиты, управления, мониторинга технического состояния (диагностики) электрического оборудования тяговых подстанций систем электроснабжения железнодорожного транспорта.

Целью изобретения является повышение надежности оборудования при построении цифровых тяговых подстанций на основе применении систем мониторинга, защиты, управления и диагностики оборудования.

Предлагаемая система позволяет повысить надежность работы цифровых тяговых подстанций за счет дополнения системы функцией предупреждения предаварийных и аварийных режимов работы оборудования, реализуемой на основе обработки диагностических данных с помощью специальных алгоритмов, содержащихся в подсистеме мониторинга технического состояния.

Известна цифровая трансформаторная подстанция [1], содержащая датчики технических параметров оборудования, подключенные одними выводами к оборудованию подстанции, другими выводами - к преобразователям, где оптическая шина передает данные из преобразователя оптического сигнала системе управления оборудованием электрической подстанции, при этом выходы преобразователя оптического сигнала в машинный сигнал подключены к информационным входам технологической системы управления.

Известна автоматическая система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции [2], содержащая машинное рабочее место оператора, группы датчиков технических параметров оборудования и устройств релейной защиты и автоматики, преобразователи сигнала в оптический и машинный сигнал.

Недостатками указанных систем являются: замедление срабатывания релейной защиты в режиме переключения устройств релейной защиты за счет дополнительных задержек; низкая надежность работы системы при отказе локальной вычислительной сети; отсутствие диагностики измерительных трансформаторов; сложность монтажа, наладки и эксплуатации ввиду широкого разнообразия устройств, образующих систему; отсутствие алгоритмов обработки диагностической информации для срабатывания систем диагностики и формирования сигналов на отключение коммутационных аппаратов и сигнализацию, записи формируемых команд в журнал записи сигналов сигнализации и резервирования оборудования по диагностической информации.

Известна автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции [3], включающая датчики технических параметров оборудования электрической подстанции, соединяемые с преобразователем оптического сигнала, другим оборудованием и с удаленным терминалом доступа.

Недостатками указанной системы являются: замедление срабатывания релейной защиты в режиме переключения устройств релейной защиты за счет дополнительных задержек; низкая надежность работы системы, поскольку при повреждении локальной вычислительной сети не могут выполняться функции системы, а также ограниченный основной срок службы компьютеров и других, их несоответствие требованиям электромагнитной совместимости на электрических подстанциях; не диагностируются измерительные трансформаторы тока и напряжения; отсутствие алгоритмов обработки диагностической информации для срабатывания систем диагностики и формирования сигналов на отключение коммутационных аппаратов и сигнализацию, записи формируемых команд в журнал записи сигналов сигнализации и резервирования оборудования по диагностической информации.

Известна система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции [4] (прототип), включающая датчики технических параметров оборудования электрической подстанции, соединенные с преобразователем напряжения, содержат первичные преобразователи тока и напряжения фазы А, первичные преобразователи тока и напряжения фазы В, первичные преобразователи тока и напряжения фазы С, датчики состояния первичных преобразователей тока и напряжения, интеллектуальные электронные устройства, управляемую систему управления процессами и др.

Недостатками указанной системы является отсутствие алгоритмов обработки диагностической информации для срабатывания систем диагностики и формирования сигналов на отключение коммутационных аппаратов и сигнализацию, записи формируемых команд в журнал записи сигналов сигнализации и резервирования оборудования по диагностической информации.

Технический результат заключается в повышении надежности оборудования цифровых тяговых подстанций. Достижение технического результата осуществляется за счет того, что предлагаемая система мониторинга, защиты, управления и диагностики оборудования тяговой подстанции позволяет обеспечить обработку диагностической информации от интеллектуальных электронных устройств по заданным алгоритмам, позволяющим выявить предотказные состояния, сформировать сигнал для ввода резервного оборудования и вывода из работы диагностируемого оборудования, передать указанный сигнал в систему регистрации и сформировать команду управления коммутационным оборудованием, что позволяет предотвратить отказ оборудования тяговой подстанции и обеспечить ввод резервного оборудования для обеспечения надежного электроснабжения. Реализация этой функции позволяет повысить надежность работы тяговых подстанций.

На фиг. приведена система мониторинга, защиты, управления и диагностики оборудования тяговой подстанции.

На фиг. использованы следующие обозначения: первичные преобразователи тока и напряжения фазы А (1), первичные преобразователи тока и напряжения фазы В (2), первичные преобразователи тока и напряжения фазы С (3), датчики технических первичных преобразователей тока и напряжения (4), блок фильтрации и нормирования сигналов (5), блок аналого-цифрового преобразования сигналов (6), блок первичной обработки оцифрованных сигналов (7), блок выполнения алгоритмов диагностики первичных преобразователей (8), блок выполнения алгоритмов коммерческого учета электроэнергии (9), блок выполнения алгоритмов определения показателей качества электроэнергии (10), блок выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики (11), блок формирования кадров данных с мгновенными значениями тока и напряжения (12), блок формирования пакета данных с диагностической информацией (13), блок формирования пакета данных со значениями тока, напряжения, активной, реактивной и полной мощности и энергии (14), блок формирования пакета данных с показателями качества электроэнергии (15), блок преобразования сигналов (16), блок блокирования выходных реле (17), блок формирования кадров данных с сигналами управления от функций релейной защиты и автоматики (18), блок записи мгновенных сигналов тока и напряжения в файле данных при действии релейной защиты (19), блок формирования записей в журнале диагностики (20), блок формирования записей в журнале коммерческого учета электроэнергии (21), блок формирования записей в журнале показателей качества электроэнергии (22), блок формирования записей в журнале релейной защиты и автоматики (23), блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации (24), блок интерфейсов ввода-вывода дорожного сигнала (25), блок настроек и обработки запросов (26), выключатели (27), интеллектуальные электронные устройства (28), автоматизированная система управления процессами (29), блок алгоритмов обработки диагностической информации для сигнализации (30), блок алгоритмов обработки диагностической информации для отключения и резервирования оборудования (31), блок формирования сигналов сигнализации срабатывания систем диагностики (32), блок формирования команд отключения и резервирования оборудования (33), журнал записи сигналов сигнализации, команд отключения, резервирования оборудования по диагностической информации (34).

Реализацию системы осуществляют с использованием цифровых трансформаторов, снабженных первичными преобразователями (резистивными, емкостными или резистивно-емкостными делителями напряжения, малогабаритными трансформаторами тока, катушками Роговского, первичными преобразователями постоянного тока), а также датчиков определения технического состояния, снабженных измерительно-коммуникационным блоком (на фиг. обозначен пунктиром), блоков 5-26 и 30-34, при этом указанные блоки реализуют работу с помощью специального программного обеспечения.

К входу измерительно-коммуникационного блока трансформатора, которыми являются входы блока фильтрации и нормирования сигналов (5), подключены первичные преобразователи тока и напряжения фазы А (1), первичные преобразователи тока и напряжения фазы В (2), первичные преобразователи тока и напряжения фазы С (3), датчики состояния первичных сигналов преобразователей тока и напряжения (4). Выходной блок фильтрации и нормирования сигналов (5) через блок аналого-цифрового преобразования сигналов (6) подключен к блоку первичной обработки оцифрованных сигналов (7). Выходные блоки первичной обработки оцифрованных сигналов (7) и блок настройки и обработки запросов (26) подключены к входным блокам выполнения алгоритмов диагностики первичных преобразователей (8), выполнения алгоритмов коммерческого учета электроэнергии (9), выполнения алгоритмов определения показателей качества электроэнергии (10), выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики (11), формирования кадров данных с мгновенными значениями тока и напряжения (12) и регистрации мгновенных значений тока и напряжения тока в файл данных при действии релейной защиты (19). Блок выполнения алгоритмов диагностики первичных преобразователей (8) подключен к блоку формирования пакета данных с диагностической информацией (13) и к блоку формирования записей в журнале диагностики (20). Блок выполнения алгоритмов коммерческого учета электроэнергии (9) подключен к блоку формирования пакета данных со значениями тока, напряжения, активной, реактивной и полной мощности и энергии (14) и к блоку формирования записей в журнале коммерческого учета электроэнергии (21). Блок выполнения алгоритмов определения показателей качества электроэнергии (10) подключен к блоку формирования пакетов данных с показателями качества электроэнергии (15) и к блоку формирования записей в журнале показателей качества электроэнергии (22). Выходы блока выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики (11) подключены к входному блоку преобразования сигналов (16), блоку формирования данных с сигналами от функций релейной защиты и автоматики (18), блоку регистрации мгновенных измерений тока и напряжения в файл данных при действии релейной защиты (19), и блоку формирования записей в журнале релейной защиты и автоматики (23). Блок преобразования сигналов (16) соединяется через блок выходных реле (17) с блоком интерфейсов ввода-вывода пространственно-временного сигнала (25), выход которого является выходом измерительно-коммуникационного блока трансформатора и соединен с блоком выключателей (27). Блок формирования пакетов данных с диагностической информацией (13), блок формирования пакетов данных со значениями тока, напряжения, активной, реактивной и полной мощности и энергии (14), блок формирования пакетов данных с показателями качества электроэнергии (15) и блок записей мгновенных измерения тока и напряжения в файл данных при действии релейной защиты (19) через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации (24) соединены с автоматизированной системой управления процессами (29). Выходы блока формирования кадров данных с мгновенными значениями тока и напряжения (12) и блока формирования кадров данных с сигналами управления от функций релейной защиты и автоматики (18) через блок интерфейсных входов-вывода цифровой информации (24) подключены к соответствующим интеллектуальным электронным устройствам (28). К входному блоку настроек и обработки запросов (26) через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации (24) подключена автоматическая система управления процессами (29). К входу блока выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики (11) через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации (24) подключены выходы соответствующих интеллектуальных электронных устройств (28). Выходы устройств (28) через интерфейс ввода-вывода цифровой информации (24) подключены к входам блоков алгоритмов обработки диагностической информации для сигнализации (30) и алгоритмов обработки диагностической информации для отключения и резервирования оборудования (31). К выходу блока алгоритмов обработки диагностической информации для сигнализации (30) подключен вход блока формирования сигналов сигнализации срабатывания систем диагностики (32), к выходу которого подключен журнал записи сигналов сигнализации, команд отключения, резервирования оборудования по диагностической информации (34). К выходу блока алгоритмов обработки диагностической информации для отключения, резервирования оборудования (31) подключен вход блока формирования команд отключения, резервирования оборудования (33), к выходам которого подключены журнал записи сигналов сигнализации, команд отключения, резервирования оборудования по диагностической информации (34) и блок преобразования сигналов (16).

Предлагаемая система работает следующим образом.

Токи и напряжения измеряют с помощью цифровых трансформаторов, снабженных первичными преобразователями: резистивными, емкостными или резистивно-емкостными делителями напряжения, малогабаритными трансформаторами тока, катушками Роговского, первичными преобразователями постоянного тока, а также датчиками определения электрического состояния. Первичные преобразователи тока и напряжения фазы А (1), первичные преобразователи тока и напряжения фазы В (2), первичные преобразователи тока и напряжения фазы С (3) обеспечивают преобразование токов и напряжений. Малогабаритный трансформатор тока имеет высокую точность преобразования и подходит для передачи информации данных измерений тока для учета электрической энергии, релейной защиты и автоматики. Катушка Роговского не искажает форму кривой тока (поскольку отсутствует магнитопровод), имеет линейную амплитудно-частотную характеристику (коэффициент усиления длины увеличивается с увеличением частоты), при этом ее выходной сигнал пропорционален производной току. В качестве первичного преобразователя может образовывать безиндуктивный шунт, магнитотранзисторный преобразователь или другие преобразователи, не искажающие ток искривленной формы в переходных режимах. Указанные преобразователи позволяют измерять не только постоянный, но и переменный ток, в том числе с апериодической помехой. Катушка Роговского и первичный преобразователь постоянного тока подходят для передачи информации о токе для релейной защиты, автоматики и учете электроэнергии. Резистивный (емкостный или резистивно-емкостный) делитель напряжения выполняет преобразование напряжения для передачи информации о напряжениях для релейной защиты, автоматики и учета электрической энергии. В качестве датчиков состояния первичных преобразователей тока и напряжения (4) используются датчики температуры и датчики для определения состояния срабатывания (например, датчики частичных разрядов).

На вход блока фильтрации и нормирования сигналов (5) подаются сигналы от первичных преобразователей тока и напряжения фазы А (1), первичных преобразователей тока и напряжения фазы В (2), первичных преобразователей тока и напряжения фазы С (3), датчиков технического состояния первичных преобразователей тока и напряжения (4).

В измерительно-коммуникационном блоке трансформатора выполняется следующая операция. Фильтрация (антиалайзинговая) и нормирование заданных сигналов (в блоке 5) и синхронное аналого-цифровое преобразование сигналов первичных преобразователей тока и напряжения (в блоке 6). В блоке первичной обработки оцифрованных сигналов (7) оцифрованных сигналов нормируют и выполняют индивидуальную обработку для каждого первого преобразователя.

Данные из блока первичной обработки оцифрованных сигналов (7) и блока настройки и обработки запросов (26) поступают:

- в блок выполнения алгоритмов диагностики первичных преобразователей и измерительно-коммуникационного блока (8) для диагностики теплового режима и состояния срабатывания первичных преобразователей напряжения, работоспособности отдельных структурных элементов измерительно-коммуникационного блока;

- в блок выполнения алгоритмов коммерческого учета электроэнергии (9) для определения действующих показателей токов и напряжений, углов между ними, активной, реактивной и полной мощности, мощности, а также энергии;

- в блок выполнения алгоритмов определения показателей качества электроэнергии (10) для определения показателей качества электроэнергии в соответствии с действующими нормативными документами;

- в блок выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики (11) для выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики;

- в блок формирования данных с мгновенными значениями тока и напряжения (12) для формирования кадров данных с мгновенными значениями тока и напряжения и последующей передачей их соответствующим интеллектуальным электронным устройствам (28) блок интерфейсов ввода-вывода через цифровую информацию (24);

- в блоки алгоритмов обработки диагностической информации для сигнализации (30) и для отключения и резервирования оборудования (31) для последующей передачи информации в блоки формирования сигналов сигнализации срабатывания систем диагностики (32) и формирования команд отключения и резервирования оборудования (34).

В блоке (11) выполняются алгоритмы релейной защиты и автоматики, которые реализуют для сетей класса напряжением 6-220 кВ, в том числе для распределительных устройств специального назначения постоянного тока напряжением 3,3 кВ и переменного тока напряжением 27,5 и 55 кВ.

Данные из блока первичной обработки оцифрованных сигналов (7) отображаются в блоке записей мгновенных измерений тока и напряжения в файле данных при действии релейной защиты (19).

Блок алгоритма выполнения диагностики первичных преобразователей и измерительно-коммуникационного блока (8) передает данные в блок формирования пакетов данных с диагностической информацией (13) и в блок формирования записей в журнал диагностики (20) при обработке диагностических событий.

Блок алгоритма выполнения коммерческого учета электроэнергии (9) передает данные в блок формирования пакетов данных со значениями тока, напряжения, активной, реактивной и полной мощности и энергии (14) и в блок формирования записей в журнал коммерческого учета электроэнергии (21) в непрерывном режиме.

Блокирует алгоритм выполнения определения показателей качества электроэнергии (10), передает данные в блок формирования пакетов данных с показателями качества электроэнергии (15) и в блок записей формирования в журнале показателей качества электроэнергии (22) в непрерывном режиме и при наступлении диагностируемых событий.

Блок алгоритма выполнения релейной защиты и автоматики (11) выдачи управляющих воздействий на блок преобразования сигналов (16), на блок формирования кадров данных с сигналами управления от функций релейной защиты и автоматики (18) и на блок записи мгновенных сигналов тока и напряжения в файле данных при действии релейной защиты (19), передавая данные в блок записей в журнале релейной защиты и автоматики (23) при действии защиты. В блок выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики (11) подаются данные от соответствующих интеллектуальных электронных устройств (28) через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации (24).

Данные из блока формирования пакетов данных с диагностической информацией (13), блока формирования пакетов данных со значениями тока, напряжения, активной, реактивной и полной мощности и энергии (14), блока формирования пакетов данных с показателями качества электроэнергии (15) и блока записи мгновенных значений тока и напряжения в файле данные при действии релейной защиты (19) передаются автоматизированной системой управления процессами (29) через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации (24).

Данные из блока формирования кадров данных с сигналами управления от функций релейной защиты и автоматики (18) передаются соответствующим интеллектуальным электронным устройствам (28) через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации (24).

При действии защиты формируются цифровые сигналы управляющих воздействий, осуществляется преобразование сигналов (16), одновременно формируются воздействия на выходные реле (17) и при помощи них через блок интерфейсов ввода-вывода дискретного сигнала (25) осуществляется управление выключателем (27) и одновременно контролируются кадры данных с управляющими воздействиями (18), которые передаются соответствующим интеллектуальным электронным устройствам (28) и записываются в файл данных мгновенные значения тока и напряжения (19).

Заявляемая система мониторинга, защиты, управления и диагностики оборудования тяговой подстанции позволяет повысить надежность работы оборудования подстанции за счет блоков с алгоритмами обработки диагностической информации по определению состоянию оборудования, формированию сигналов на сигнализацию, отключение и резервирования оборудования, журнала записи сигналов данных команд.

Данные из блоков алгоритмов обработки диагностической информации для сигнализации (30), отключения и резервирования оборудования (31) передаются на блоки формирования сигнализации срабатывания систем диагностики (32) и формирования команд отключения и резервирования оборудования (33) соответственно. Выходы блоков формирования сигналов (32) и (33) подключены ко входу блока журнала записи сигналов сигнализации, команд отключения и резервирования оборудования по диагностической информации (34), выход блока (33) дополнительно подключается к блоку преобразования сигнала (16). Выход журнала записи сигналов сигнализации, команд отключения и резервирования оборудования по диагностической информации (34) подключен через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации (24) к входу блока автоматизированной системы управления процессами (29).

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для построения систем мониторинга, защиты и управления электрическим оборудованием тяговых подстанций, созданных в соответствии с концепцией цифровой тяговой подстанции.

Библиографический список

1. Пат. № RU2552842 С2 Российская Федерация, МПК Н02В 7/00, H02J 13/00. Цифровая трансформаторная подстанция: № 2013146200/07; заявл. 17.10.2013, опубл. 10.06.2015 / А.Б. Лоскутов, А.И. Чивенков, Е.Н. Соснина, И.В. Белянин, Р.Ш. Бедретдинов, И.А. Липужин; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева», НГТУ (RU).

2. Пат. № RU2650894 С1 Российская Федерация, МПК H02J 13/00. Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции: № 2016142213; заявл. 27.10.2016, опубл. 18.04.2018 / Ф.А. Базаров, М.А. Грибков, С.А. Панфилов; заявитель ПАО ʺМосковская объединенная электросетевая компанияʺ (ПАО ʺМОЭСКʺ) (RU).

3. Пат. № RU2468407 С1 Российская Федерация, МПК G05B 19/00, H02J 13/00. Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции: № 2011124595/08; заявл. 17.06.2011, опубл. 27.11.2012 / И.Н. Дорофеев, Д.В. Иванов; Общество с ограниченной ответственностью «Лаборатория интеллектуальных сетей и систем» (ООО «ЛИСИС») (RU).

4. Пат. № RU2727526 С1 Российская Федерация, МПК H02J 13/00, H02J 13/0062. Система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции: № 2019139110; заявл. 02.12.2019, опубл. 22.07.2020 / А.А. Яблоков, А.В. Панащатенко, М.В. Двойненков, А.В. Наумов, В.Д. Лебедев; Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение «Цифровые измерительные трансформаторы» (ООО НПО «ЦИТ») (RU).

Похожие патенты RU2839908C1

название год авторы номер документа
СИСТЕМА МОНИТОРИНГА, ЗАЩИТЫ И УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДСТАНЦИИ 2019
  • Яблоков Андрей Анатольевич
  • Панащатенко Антон Витальевич
  • Двойненков Михаил Валерьевич
  • Наумов Алексей Владимирович
  • Лебедев Владимир Дмитриевич
RU2727526C1
СПОСОБ МОНИТОРИНГА, ЗАЩИТЫ И УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДСТАНЦИИ 2019
  • Яблоков Андрей Анатольевич
  • Панащатенко Антон Витальевич
  • Двойненков Михаил Валерьевич
  • Наумов Алексей Владимирович
  • Лебедев Владимир Дмитриевич
RU2727525C1
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ПРИСОЕДИНЕНИЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА СИСТЕМЫ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УСТРОЙСТВ УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ПРИСОЕДИНЕНИЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 2009
  • Кондаков Александр Дасиевич
  • Грачев Василий Федорович
  • Саморуков Александр Викторович
  • Мизинцев Александр Витальевич
RU2414720C2
Централизованное интеллектуальное электронное устройство системы автоматизированной электрической подстанции 2019
  • Ревель-Муроз Павел Александрович
  • Копысов Андрей Федорович
  • Немцев Александр Александрович
  • Фридлянд Яков Михайлович
  • Воронов Владимир Иванович
  • Воронов Сергей Владимирович
  • Кукунин Евгений Михайлович
  • Симонов Игорь Леонидович
  • Куимов Сергей Анатольевич
  • Зайцев Сергей Сергеевич
  • Наумов Владимир Александрович
  • Бурмистров Александр Михайлович
  • Егоров Дмитрий Александрович
  • Ксенофонтова Екатерина Владимировна
RU2720318C1
СПОСОБ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ КАНАЛОВ СВЯЗИ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ИЗМЕРЕНИЯ, АНАЛИЗА, МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДСТАНЦИИ 2017
  • Апросин Константин Игоревич
  • Чирков Геннадий Васильевич
  • Чирков Юрий Геннадьевич
RU2668380C1
Система управления цифровой подстанцией 2019
  • Распутин Александр Станиславович
  • Иванов Юрий Васильевич
  • Мустафин Рустам Рифович
  • Чусовитин Павел Валерьевич
  • Близнюк Дмитрий Игоревич
RU2737862C1
МИКРОПРОЦЕССОРНАЯ ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ 2014
  • Назаров Алексей Александрович
  • Лобанов Сергей Игоревич
  • Чиконин Александр Владимирович
RU2570572C1
ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС АРХИТЕКТУРЫ ЕДИНОЙ СЕРВЕРНОЙ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ПОДСИСТЕМ ЦИФРОВЫХ ПОДСТАНЦИЙ 35 - 110 КВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СРЕДСТВ ВИРТУАЛИЗАЦИИ 2020
  • Головин Александр Валерьевич
  • Аношин Алексей Олегович
  • Свистунов Никита Валерьевич
RU2762950C1
АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ ФИДЕРА ПОСТОЯННОГО ТОКА 2011
  • Кружаев Игорь Владимирович
  • Антимиров Ярослав Владимирович
  • Антимиров Владимир Михайлович
RU2453959C1
Способ предотвращения аварийных действий при оперативном управлении технологическим объектом 2020
  • Волошин Евгений Александрович
  • Волошин Александр Александрович
  • Лебедев Андрей Анатольевич
RU2758449C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 839 908 C1

Реферат патента 2025 года СИСТЕМА МОНИТОРИНГА, ЗАЩИТЫ, УПРАВЛЕНИЯ И ДИАГНОСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

Изобретение относится к области электроэнергетики и может применяться к электрическому оборудованию тяговых подстанций систем электроснабжения железнодорожного транспорта. Техническим результатом является повышение надежности работы оборудования при построении цифровых тяговых подстанций на основе применении систем мониторинга, защиты, управления и диагностики оборудования. Для этого система мониторинга, защиты, управления и диагностики оборудования тяговой подстанции позволяет обеспечить обработку диагностической информации от интеллектуальных электронных устройств по заданным алгоритмам, позволяющим выявить предотказные состояния, сформировать сигнал для ввода резервного оборудования и вывода из работы диагностируемого оборудования, передать указанный сигнал в систему регистрации и сформировать команду управления коммутационным оборудованием, что позволяет предотвратить отказ оборудования тяговой подстанции и обеспечить ввод резервного оборудования для обеспечения надежного электроснабжения. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 839 908 C1

Система мониторинга, защиты, управления и диагностики оборудования тяговой подстанции, содержащая первичные преобразователи тока и напряжения фаз А, В и С, датчики технического состояния первичных преобразователей тока и напряжения, блок фильтрации и нормирования сигналов, блок аналого-цифрового преобразования сигналов, блок первичной обработки оцифрованных сигналов, блок выполнения алгоритмов диагностики первичных преобразователей, блок алгоритмов коммерческого учета электроэнергии, блок выполнения алгоритмов определения показателей качества электроэнергии, блок выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики, блок преобразования сигналов, блок формирования кадров данных с мгновенными значениями тока и напряжения, блок формирования пакетов данных с диагностической информацией, блок формирования пакетов данных со значениями тока, напряжения, активной, реактивной и полной мощности и энергий, блок формирования пакетов данных с показателями качества электроэнергии, блок преобразования сигналов, блок выходных реле, блок формирования кадров данных с сигналами управления от функций релейной защиты и автоматики, блок регистрации мгновенных значений тока и напряжения в файл данных при действии релейной защиты, блок формирования записей в журнале диагностики, блок формирования записей в журнал коммерческого учета электроэнергии, блок формирования записей в журнал показателей качества электроэнергии, блок формирования записей в журнал релейной защиты и автоматики, блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации, блок интерфейсов ввода-вывода дискретного сигнала, блок настройки и обработки запросов, выключатель, интеллектуальные электронные устройства, автоматизированную систему управления технологическими процессами, при этом ко входу блока фильтрации и нормирования сигналов подключены первичные преобразователи тока и напряжения фаз А, В и С, датчики состояния первичных сигналов преобразователей тока и напряжения, выход блока фильтрации и нормирования сигналов через блок аналого-цифрового преобразования сигналов подключен к блоку первичной обработки оцифрованных сигналов, выходы которого и блока настройки и обработки запросов подключены к входным блокам выполнения алгоритмов диагностики первичных преобразователей, выполнения алгоритмов коммерческого учета электроэнергии, выполнения алгоритмов определения показателей качества электроэнергии, выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики, формирования кадров данных с мгновенными значениями тока и напряжения и регистрации мгновенных значений тока и напряжения тока в файл данных при действии релейной защиты, блок выполнения алгоритмов диагностики первичных преобразователей подключен к блоку формирования пакета данных с диагностической информацией и к блоку формирования записей в журнале диагностики, блок выполнения алгоритмов коммерческого учета электроэнергии подключен к блоку формирования пакета данных со значениями тока, напряжения, активной, реактивной и полной мощности и энергии и к блоку формирования записей в журнале коммерческого учета электроэнергии, блок выполнения алгоритмов определения показателей качества электроэнергии подключен к блоку формирования пакетов данных с показателями качества электроэнергии и к блоку формирования записей в журнале показателей качества электроэнергии, выходы блока выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики подключены к входному блоку преобразования сигналов, блоку формирования данных с сигналами от функций релейной защиты и автоматики, блоку регистрации мгновенных измерений тока и напряжения в файл данных при действии релейной защиты, и блоку формирования записей в журнале релейной защиты и автоматики, блок преобразования сигналов соединяется через блок выходных реле с блоком интерфейсов ввода-вывода пространственно-временного сигнала, выход которого соединен со входом блока выключателей, блоки формирования пакетов данных с диагностической информацией, формирования пакетов данных со значениями тока, напряжения, активной, реактивной и полной мощности и энергии, формирования пакетов данных с показателями качества электроэнергии и блок записей мгновенных измерения тока и напряжения в файл данных при действии релейной защиты через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации соединены с автоматизированной системой управления процессами, выходы блока формирования кадров данных с мгновенными значениями тока и напряжения и блока формирования кадров данных с сигналами управления от функций релейной защиты и автоматики через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации подключены к соответствующим интеллектуальным электронным устройствам, к входному блоку настроек и обработки запросов через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации подключена автоматическая система управления процессами, к входу блока выполнения алгоритмов релейной защиты и автоматики через блок интерфейсов ввода-вывода цифровой информации подключены выходы соответствующих интеллектуальных электронных устройств, отличающаяся тем, что содержит блок алгоритмов обработки диагностической информации для сигнализации, блок алгоритмов обработки диагностической информации для отключения и резервирования оборудования, блок формирования сигналов сигнализации срабатывания систем диагностики, блок формирования команд отключения и резервирования оборудования, журнал записи сигналов сигнализации, команд отключения и резервирования оборудования по диагностической информации, входы блока алгоритмов обработки диагностической информации для сигнализации и блока алгоритмов обработки диагностической информации для отключения и резервирования оборудования подключены к выходу блока интерфейсов ввода-вывода цифровой информации, выход блока алгоритмов обработки диагностической информации для сигнализации подключен ко входу блока формирования сигналов сигнализации срабатывания систем диагностики, выход блока алгоритмов обработки диагностической информации для отключения и резервирования оборудования подключен к входу блока формирования команд отключения и резервирования оборудования, выходы блока формирования сигналов сигнализации срабатывания систем диагностики и блока формирования команд отключения и резервирования оборудования подключены к входам блока журнала записи сигналов сигнализации, команд отключения и резервирования оборудования по диагностической информации, а выход блока формирования команд отключения и резервирования оборудования дополнительно подключен к входу блока преобразования сигналов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2025 года RU2839908C1

Автоматизированная система мониторинга, защиты и управления оборудованием электрической подстанции 2016
  • Базаров Фархад Асрарович
  • Грибков Максим Александрович
  • Панфилов Сергей Александрович
RU2650894C1
СПОСОБ МОНИТОРИНГА, ЗАЩИТЫ И УПРАВЛЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДСТАНЦИИ 2019
  • Яблоков Андрей Анатольевич
  • Панащатенко Антон Витальевич
  • Двойненков Михаил Валерьевич
  • Наумов Алексей Владимирович
  • Лебедев Владимир Дмитриевич
RU2727525C1
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ И МОНИТОРИНГА ЯЧЕЙКИ КОМПЛЕКТНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА 2011
  • Валуйских Антон Олегович
  • Несвижский Александр Михайлович
  • Сушок Юрий Владимирович
  • Цфасман Григорий Матвеевич
RU2454772C1
US 9797745 B2, 24.10.2017
KR 1020110025988 A, 14.03.2011.

RU 2 839 908 C1

Авторы

Незевак Владислав Леонидович

Кондратьев Юрий Владимирович

Кремлев Иван Александрович

Баканова Елена Игоревна

Даты

2025-05-14Публикация

2024-06-18Подача