CN102315689A - 基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器 - Google Patents

基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器 Download PDF

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周明辉
王少晓
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Abstract

本发明公开了基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器，包括控制器终端以及后台系统，控制器终端包括电量检测单元、继电保护单元、CPU主控单元、终端电力线宽带载波网桥以及终端耦合器，后台系统包括后台耦合器、后台电力线宽带载波网桥以及后台处理中心。本发明不需要改变任何线路结构的基础上，组建基于中压电力线的宽带载波通信网络，通信具有高可靠性，传输速度快，建设成本、实施难度和运行维护费用等远小于光纤、GPRS和CDMA。

Description

基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器
技术领域
本发明涉及一种电力开关控制器，特别是一种基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器。
背景技术
国家电网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展为基础、以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网，以全面提高电网的资源优化配置能力和电力系统的运行效率，保障安全、优质、可靠的电力供应。其中，智能电网是直接面向社会和客户的重要能源载体，是坚强智能电网的重要组成部分, 继电保护是坚强智能电网的保证。智能配电网将具有更高的供电可靠性，更高的电网运行效率和资产利用效率，支持分布式电源接入和电动汽车等新的用电方式，实现与用户互动并实现更高的能源使用效率。
目前电力部门主要是通过敷设光纤来建立配电管理的通信网络。然而，在现代城市中，许多地方敷设光纤的工程实施难度太大、周期太长、维护量太多。因此，许多配电自动化系统靠外租电信运营商的无线公网（GPRS、CDMA等）来实现通信与远动，结果形成一个个互不关联的信息孤岛，而且带来极大的电网运行安全隐患。基于上述种种原因，使得电力部门在配电自动化通信方面，始终没有找到一种值得在国内大范围推广应用的一体化建设方案。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种通信可靠、建设成本低的基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器，包括控制器终端以及后台系统，控制器终端包括电量检测单元、继电保护单元、CPU主控单元、终端电力线宽带载波网桥以及终端耦合器，电量检测单元的输入端与电力线连接，输出端通过继电保护单元后与CPU主控单元相连，CPU主控单元的输出经过终端电力线宽带载波网桥后通过终端耦合器耦合到电力线上，后台系统包括后台耦合器、后台电力线宽带载波网桥以及后台处理中心，后台耦合器耦合到电力线上，后台耦合器的输出端通过后台电力线宽带载波网桥连接到后台处理中心中。
作为优选的实施方式，所述后台电力线宽带载波网桥通过以太网与后台处理中心连接。
作为优选的实施方式，电量检测单元包括分别连接于电力线上的A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器以及AB线电压互感器。
作为优选的实施方式，所述电力线为10KV电力线。
本发明的有益效果是：1、不需要改变任何线路结构的基础上，组建基于中压电力线的宽带载波通信网络；2、通信的高可靠性，由于GPRS或CDMA是公网容易受黑客攻击，而电力线宽带载波是私网，黑客难以攻入；3、传输速度快，目前最大物理层速率达到200Mbps，传输层动态速率达到2-100Mbps（和两个节点间距离有关），完全能够满足现时配电自动化通信的需求；4、建设成本、实施难度和运行维护费用等远小于光纤、GPRS和CDMA。 
附图说明
下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明：
图1为本发明的控制器终端结构示意图；
图2为本发明的后台系统结构示意图。
具体实施方式
参照图1和图2，本发明的基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器，其适合应用的电力线一般为10KV电力线。开关控制器包括控制器终端以及后台系统，控制器终端包括电量检测单元1、继电保护单元2、CPU主控单元3、终端电力线宽带载波网桥4以及终端耦合器5，电量检测单元1的输入端与电力线6连接，输出端通过继电保护单元2后与CPU主控单元3相连，CPU主控单元3的输出经过终端电力线宽带载波网桥4后通过终端耦合器5耦合到电力线6上，后台系统包括后台耦合器7、后台电力线宽带载波网桥8以及后台处理中心9，后台耦合器7耦合到电力线6上，后台耦合器7的输出端通过后台电力线宽带载波网桥8连接到后台处理中心9中。后台电力线宽带载波网桥8优选通过以太网与后台处理中心9连接。电量检测单元1包括分别连接于电力线6上的A相电流互感器10、B相电流互感器11、C相电流互感器12以及AB线电压互感器13，电流互感器的一次侧分别与电网A、B、C三相相线互感器连接，电压互感器与电网的AB线电压互感器相接，分别用于检测A、B、C相电流大小以及AB线电压，根据上述电量数据判断是否出现故障。
本发明能够有效地识别线路瞬时性故障与永久性故障，可自动消除瞬时故障对线路的影响，又可隔离永久故障段，避免造成长时间的大面积停电，自动恢复非故障区段电网供电,从而经济实用地实现配网自动化。利用此电力线宽带载波通信功能，在不便敷设光纤的场合仍然可以替代光纤来满足配电通信高带宽需求，与光纤技术互补可以建设一条全宽带路径的配电自动化通信信道，从而实现遥信、遥测、遥控、遥调、遥视“五遥”功能。
本发明工作原理如下：当出现故障时，装置隔离故障并上报，CPU主控单元3将信号发送到终端电力线宽带载波4，通过终端耦合器5将信号耦合到10KV上，后台耦合器7时时检测信号，当收到信号读取后发往后台电力线宽带载波网桥8，转换成以太网信号发到后台处理中心9。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器，包括控制器终端以及后台系统，其特征在于控制器终端包括电量检测单元（1）、继电保护单元（2）、CPU主控单元（3）、终端电力线宽带载波网桥（4）以及终端耦合器（5），电量检测单元（1）的输入端与电力线（6）连接，输出端通过继电保护单元（2）后与CPU主控单元（3）相连，CPU主控单元（3）的输出经过终端电力线宽带载波网桥（4）后通过终端耦合器（5）耦合到电力线（6）上，后台系统包括后台耦合器（7）、后台电力线宽带载波网桥（8）以及后台处理中心（9），后台耦合器（7）耦合到电力线（6）上，后台耦合器（7）的输出端通过后台电力线宽带载波网桥（8）连接到后台处理中心（9）中。
2.根据权利要求1所述的基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器，其特征在于所述后台电力线宽带载波网桥（8）通过以太网与后台处理中心（9）连接。
3.根据权利要求1所述的基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器，其特征在于电量检测单元（1）包括分别连接于电力线（6）上的A相电流互感器（10）、B相电流互感器（11）、C相电流互感器（12）以及AB线电压互感器（13）。
4.根据权利要求1所述的基于电力线宽带载波通信的中压开关控制器，其特征在于所述电力线（6）为10KV电力线。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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