配網自動化測控終端的製作方法

2023-05-30 21:52:26

配網自動化測控終端的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種配網自動化測控終端，該終端主要包括：主控單元，主控單元中設置有通信單元、遙信單元、遙測單元和遙控單元，所述通信單元通過數據線分別和所述遙信單元，遙測單元和遙控單元連接，所述通信單元包括數據輸入接口、數據輸出接口、命令輸入接口和命令輸出接口；所述的通信單元通過命令輸出接口向所述遙控單元傳輸遙控命令，通過數據輸入接口接收所述遙信單元、遙測單元傳輸過來的配電網狀態信息，通過數據輸出接口將所述配電網狀態信息傳輸出去。本實用新型可以實現利用一個終端有效地對配電網的各種狀態參數進行統一的、集中的綜合測控，有效地提高了配電網的監測、控制及保護功能。
【專利說明】配網自動化測控終端

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及配電網【技術領域】，尤其涉及一種配網自動化測控終端。

【背景技術】
[0002]配網自動化測控終端是針對配電網運行管理設計的智能終端設備，廣泛應用於配電網中的環網櫃、開閉所、開關站、柱上開關等場所。主要完成開關設備的當地監測、控制及保護功能，同時可作為通信中繼和區域控制中心使用，具有強大的通信及信息處理功能。
[0003]目前，針對配電網進行監控主要是依託配電網監控通信網絡來實現的。在現有技術條件下，配電網監控通信網絡通常分為光纖通信網絡和電力線載波通信網絡。實踐表明，光纖通信網絡由於通信支撐手段單一(傳輸介質僅包括光纖)，普遍存在布線困難、改線工程量大、線路易受損、不可移動的問題。電力線載波通信網絡同樣由於通信支撐手段單一(傳輸介質僅包括電力線)，普遍存在運行不穩定、可靠性差的問題。
[0004]為此有必要實用新型一種全新的配網自動化測控終端，以解決現有配電網監控通信網絡布線困難、改線工程量大、線路易受損、不可移動、運行不穩定、以及可靠性差的問題。


【發明內容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種配網自動化測控終端，以實現提高配電網的監測、控制及保護功能。
[0006]一種配網自動化測控終端，包括:主控單元，所述主控單元中設置有通信單元、遙信單元、遙測單元和遙控單元，所述通信單元通過數據線分別和所述遙信單元，遙測單元和遙控單元連接，所述通信單元包括數據輸入接口、數據輸出接口、命令輸入接口和命令輸出接口 ；
[0007]所述的通信單元通過命令輸出接口向所述遙控單元傳輸遙控命令，通過數據輸入接口接收所述遙信單元、遙測單元傳輸過來的配電網狀態信息，通過數據輸出接口將所述配電網狀態信息傳輸出去。
[0008]所述的主控單元還包括:通過電路連接的電池和電源管理單元，所述電源管理單元控制所述電池的開啟、關閉、充電和放電。
[0009]所述的電池包括蓄電池和鋰電池。
[0010]所述的通信單元包括:第二代無線通信系統、第三代無線通信系統、第四代無線通信系統、乙太網和/或者光通信系統。
[0011]所述的終端還包括至少一個擴展單元，所述主控單元和所述擴展單元通過擴展總線連接。
[0012]所述的擴展單元包括遙信單元,遙測單元和遙控單元。
[0013]所述的遙信單元通過基於16位單片機晶片來實現
[0014]所述的遙測單元通過MSP430晶片來實現。
[0015]所述的遙控單元通過現場可編程門陣列FPGA電路來實現。
[0016]由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型通過在配網自動化測控終端的主控單元和擴展單元中設置通信單元、遙信單元、遙測單元和遙控單元，可以實現利用一個終端有效地對配電網的各種狀態參數進行統一的、集中的綜合測控，可以提供配電網的通信管理、智能電源管理及區域控制功能。本實用新型實施例的配網自動化測控終端有效地提高了配電網的監測、控制及保護功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例提供的一種配網自動化測控終端的結構示意圖，圖中，遙控單元1、遙信單元2、遙測單元3、電源管理單元4、電池5和通信單元6。

【具體實施方式】
[0018]本實用新型實施例提供了一種配網自動化測控終端，其具體結構示意圖如圖1所示，包括:主控單元，所述主控單元中設置有遙控單元1、遙信單元2、遙測單元3、電源管理單元4、電池5和通信單元6。
[0019]通信單元通過數據線分別和遙信單元，遙測單元和遙控單元連接，所述通信單元包括數據輸入接口、數據輸出接口、命令輸入接口和命令輸出接口。
[0020]所述的通信單元通過命令輸出接口向所述遙控單元傳輸遙控命令，通過數據輸入接口接收所述遙信單元、遙測單元傳輸過來的配電網狀態信息，通過數據輸出接口將所述配電網狀態信息傳輸出去。
[0021 ] 電池和電源管理單元通過電路連接，所述電源管理單元控制所述電池的開啟、關閉、充電和放電，上述電池包括鉛酸蓄電池或鋰電池，可為通信單元、遙控單元、遙信單元、遙測單元提供多種工作電源，具有輸出短路保護。
[0022]電源管理單元實時監視電池的交流失電及電池欠壓告警，電池充放電保護，低於放電關斷點時自動切斷電池供電。電源管理單元對電池在線管理，支持手動、自動及遠程控制。
[0023]所述的通信單元可以包括:第二代無線通信系統、第三代無線通信系統、第四代無線通信系統、乙太網和/或者光通信系統，通過無線通信網絡與主站進行連接和通信，利用數據輸入接口、數據輸出接口與主站之間互相傳輸配電網的狀態信息，利用命令輸入接口、命令輸出接口與主站之間互相傳輸控制命令。比如，可以為GPRS (General Packet Rad1Service,通用分組無線服務技術)或Q)MA (Code Divis1n Multiple Access,碼分多址)無線通信系統。
[0024]上述的配網自動化測控終端還可以包括至少一個擴展單元，所述主控單元和所述擴展單元通過擴展總線連接。所述的擴展單元包括遙信單元，遙測單元和遙控單元。上述擴展總線可以為CAN(ControIIer Area Network,控制器區域網路)-Bus總線。
[0025]上述的遙信單元的功能主要包括:
[0026]a)採集開關和接地刀閘的合、分狀態量信息並向遠方發送雙位遙信。
[0027]b)採集裝置電源狀態信息並向遠方發送。
[0028]c)採集設備故障、異常信息並向遠方發送。
[0029]d)遙測越限、過流、接地等故障信息上報。
[0030]e)採集各種故障指示器接入狀態量並向遠方發送。
[0031]f)採集櫃門開閉狀態信息並向遠方發送。
[0032]上述遙信單元可以通過基於16位單片機晶片來實現
[0033]上述遙測單元的功能主要包括:
[0034]a)採集三相交流電壓、電流，實現電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數。
[0035]b)採集饋線故障電流。
[0036]c)採集零序電流。
[0037]d)採集蓄電池電壓等直流量。
[0038]上述遙測單元可以通過MSP430晶片來實現。
[0039]上述遙控單元的功能主要包括:
[0040]a)接收並執行遙控命令或當地控制命令，以及返送校核，與各種類型重合器、斷路器和負荷開關配合執行操作。
[0041]b)區分和保存主站和當地遙控記錄。
[0042]c)具備軟硬體防誤動措施，保證控制操作的可靠性。
[0043]d)具備對每個遙控接點單獨設置動作保持時間的功能。
[0044]上述遙控單兀可以通過FPGA(Field-Programmable Gate Array,現場可編程門陣列)電路來實現。
[0045]配網自動化測控終端的主要功能包括:
[0046]1:測控功能:
[0047]終端提供適合柱上開關和開閉所環網櫃的多回線全量監測，包括電壓、電流、零序、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、頻率等；
[0048]終端提供諧波分析及相角計算功能，用戶可以通過維護軟體自定義相關物理通道;
[0049]終端提供相當容量的遙信輸入，輸入類型可定義(單點遙信輸入、脈衝輸入等)，提供大容量的事件順序記錄(SOE)。遙信防抖時間及SOE容量軟體可設；
[0050]終端提供相當容量的遙控輸出，接受主站下發的遙控命令，完成控制斷路器或負荷開關等設備的操作。輸出觸點閉合時間軟體可設。可以根據用戶需要提供本地操作按鈕；
[0051]上述測量及計算量均可通過遠傳通道上傳至上級主站。可在本地對相關數據進行處理，如遙測乘係數、遙信取反、遙控閉鎖等。
[0052]2:通信管理及區域控制功能:
[0053]終端具有強大的通信管理功能。裝置提供多路RS232/485通道並提供雙乙太網。裝置支持多個通道、多種遠動規約同時運行，各通道可以靈活配置規約，各通道下可以靈活接入任意智能設備並提供取反、乘係數等多種生數據處理能力，同時支持數據項或設備為集合的任意定製數據轉發。
[0054]饋線自動化功能(FA)
[0055]故障檢測以回線為單位，實現三段式過流檢測、零流檢測、故障跳閘、一次重回閘(可選)、過負荷告警(可選)、PT斷線/失壓告警(可選)等功能，支持故障錄波，故障信息通過傳統虛擬遙信方式和專用故障信息通道上送。
[0056]3:智能電源功能:
[0057]支持膠體蓄電池、鋰電池及超級電容等多種後備電源模式，完備的蓄電池運行控制及維護功能。在主電源失電時，可無縫切換到後備電源，提供蓄電池的智能充電及活化管理功能，電壓低於欠壓告警閥值時，可自動切除裝置電源。
[0058]配網自動化測控終端的技術參數如下述表I所示:
[0059]表I
[0060]
額定電壓5A/1A
額定參數額定電流AC100V/220V
頻率5 OHz
電流電壓精度0.5級頻率採樣精度0.2級
測量精度....................................................................................................................................................................................................................—..........................................有功功率、無功



1.0級

功率
視在功率、功率因數
接點電壓DG24V
遙信解析度<2ms

軟體防抖動時間0-60000ms可設
遙控接點容量AC250V,8A; DC30V,8A
[0061]

單塊交流插件容量6回線全

交流模擬量輸入電量，可擴展單塊開入插件容量20路，可

開入量輸入擴展
容量配置--—
單塊開出插件容量12路，可

遙控量輸出擴展
2個10/1OOM乙太網口，

通信接口


4個RS232/485接口，可擴展

支持多主站，規約豐富，提供IEC6070-5-
規約101/IEC6070-5-104、CDT92、MODBUS等多種常用

規約，規約以動態庫方式加載

溫度範圍:-40~+85°C
環境條件相對溼度:5 % ~ 95 %

大氣壓力:70KPa~106KPa

電磁兼容符合IEC1000-4、GB/T13729、
電客4生

DL/T630、DL/T721標準，適應強電磁環境
[0062]本領域普通技術人員可以理解:附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的單元或流程並不一定是實施本實用新型所必須的。
[0063]本領域普通技術人員可以理解:實施例中的裝置中的部件可以按照實施例描述分布於實施例的裝置中，也可以進行相應變化位於不同於本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的部件可以合併為一個部件，也可以進一步拆分成多個子部件。
[0064]綜上所述，本實用新型通過在配網自動化測控終端的主控單元和擴展單元中設置通信單元、遙信單元、遙測單元和遙控單元，可以實現利用一個終端有效地對配電網的各種狀態參數進行統一的、集中的綜合測控，比如實現適合柱上開關和開閉所環網櫃的多回線全量監測等；可以提供配電網的通信管理、智能電源管理及區域控制功能。本實用新型實施例的配網自動化測控終端有效地提高了配電網的監測、控制及保護功能。
[0065]本實用新型的配網自動化測控終端有效解決了現有配電設備監控通信網絡布線困難、改線工程量大、線路易受損、不可移動、運行不穩定、以及可靠性差的問題，適用於針對配電設備進行監控。
[0066]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
【權利要求】
1.一種配網自動化測控終端，其特徵在於，包括:主控單元，所述主控單元中設置有通信單元、遙信單元、遙測單元和遙控單元，所述通信單元通過數據線分別和所述遙信單元，遙測單元和遙控單元連接，所述通信單元包括數據輸入接口、數據輸出接口、命令輸入接口和命令輸出接口； 所述的通信單元通過命令輸出接口向所述遙控單元傳輸遙控命令，通過數據輸入接口接收所述遙信單元、遙測單元傳輸過來的配電網狀態信息，通過數據輸出接口將所述配電網狀態信息傳輸出去。
2.根據權利要求1所述的配網自動化測控終端，其特徵在於，所述的主控單元還包括:通過電路連接的電池和電源管理單元，所述電源管理單元控制所述電池的開啟、關閉、充電和放電。
3.根據權利要求1所述的配網自動化測控終端，其特徵在於，所述的電池包括蓄電池和鋰電池。
4.根據權利要求1所述的配網自動化測控終端，其特徵在於，所述的通信單元包括:第二代無線通信系統、第三代無線通信系統、第四代無線通信系統、乙太網和/或者光通信系統。
5.根據權利要求1至4任一項所述的配網自動化測控終端，其特徵在於，所述的終端還包括至少一個擴展單元，所述主控單元和所述擴展單元通過擴展總線連接。
6.根據權利要求5所述的配網自動化測控終端，其特徵在於，所述的擴展單元包括遙信單元，遙測單元和遙控單元。
7.根據權利要求6所述的配網自動化測控終端，其特徵在於，所述的遙信單元通過基於16位單片機晶片來實現
8.根據權利要求6所述的配網自動化測控終端，其特徵在於，所述的遙測單元通過MSP430晶片來實現。
9.根據權利要求6所述的配網自動化測控終端，其特徵在於，所述的遙控單元通過現場可編程門陣列FPGA電路來實現。
【文檔編號】H02J13/00GK204012933SQ201420405942
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月22日 優先權日:2014年7月22日
【發明者】吳崇興, 鄔龍 申請人:內蒙古華仁達科技有限公司