CN104734351B - 一种配网大用户智能分体式终端控制器 - Google Patents

一种配网大用户智能分体式终端控制器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种配网大用户智能分体式终端控制器,包括控制器主体,控制器主体包括:信号采集计算模块、保护逻辑处理模块、负荷管理模块、数据存储模块、出口逻辑模块及通信模块;其中,信号采集计算模块用于对采集的用电数据进行计算,并将计算结果分别发送给所述保护逻辑处理模块、负荷管理模块;保护逻辑处理模块用于根据计算结果,制定用电保护策略;负荷管理模块用于根据计算结果,执行负荷控制与负荷预警;数据存储模块,用于负荷数据的存储;出口逻辑模块,用于输出所述用电保护策略与负荷预警;通信模块,用于数据的通信传输。采用本技术方案能定制用电保护,实现负荷控制和预警,提供更可靠更安全用电保护。

Description

一种配网大用户智能分体式终端控制器
技术领域
[0001]本发明涉及配电网技术领域,特别涉及一种配网大用户智能分体式终端控制器。
背景技术
[0002]基于低压大用户智能终端的城市配网台区自治管理系统作为新一代公变负荷可 定制管理思想和手段,其相对传统的粗放式供配电管理具有不可比拟的优势,其是融合了 传感器技术、自动化控制技术、集群优化技术及网络通讯技术等于一体的先进实时运行管 理平台。系统以公/变台区为管理对象,在用电端配置一体化智能终端实现实时负荷调控,在 公变端配置数据采集和通信智能基站,在控制中心设置主站系统,主站系统通过异构的通 讯网络实现一体化智能终端的数据采集,以及和用电信息采集系统和供电电压在线监测系 统实现无缝接口,建立具有实时控制和远程电能质量分析和线损管理的分布式高端负荷管 控平台,在公变台区内形成具有一定自治性、互动性和可定制电力的用电精细化管理体系。 针对配网大用户智能分体式终端来说,其需要一种能提供可定制的保护和负荷调控管理的 控制器。
发明内容
[0003] 有鉴于此,本发明的目的是提供一种配网大用户智能分体式终端控制器。能定制 用电保护,实现负荷控制和预警,提供更可靠更安全用电保护。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0005] 本发明实施例提供了一种配网大用户智能分体式终端控制器,包括控制器主体, 所述控制器主体包括:信号采集计算模块、保护逻辑处理模块、负荷管理模块、数据存储模 块、出口逻辑模块及通信模块;
[0006] 其中,所述信号采集计算模块分别与保护逻辑处理模块、负荷管理模块电连接,用 于对采集的用电数据进行计算,并将计算结果分别发送给所述保护逻辑处理模块、负荷管 理模块;
[0007] 保护逻辑处理模块分别与出口逻辑模块及通信模块电连接,用于根据所述计算结 果,制定用电保护策略;
[0008] 负荷管理模块分别与数据存储模块、出口逻辑模块及通信模块电连接,用于根据 所述计算结果,执行负荷控制与负荷预警;
[0009] 数据存储模块,用于负荷数据的存储;
[0010] 出口逻辑模块,用于输出所述用电保护策略与负荷预警;
[0011] 通信模块,用于数据的通信传输。
[0012] 进一步的,所述信号采集计算模块具体用于:对采集的相电压、电流和开关量输入 进行计算,获得开关量计算结果、电压采集计算结果和电流采集计算结果,并将所述计算结 果分别发送给保护逻辑处理模块、负荷管理模块。
[0013] 进一步的,所述保护逻辑处理模块具体用于:根据所述计算结果,制定短路保护策 略、过载保护策略、断零保护策略、缺相保护策略和单相高阻对地保护策略。
[0014] 进一步的,所述负荷管理模块用于根据所述计算结果,执行负荷控制与负荷预警, 具体为:
[0015] 根据所述计算结果,执行申报用电负荷整定、超额定运行预警、预警延时和分析、 预警分断重合控制、预警分断锁定以及调整负荷申报。
[0016] 进一步的,所述出口逻辑模块用于输出用电保护策略与负荷预警,具体为:
[0017] 输出用电设备的分合闸保护策略与负荷预警信号。
[0018] 进一步的,所述通信模块包括:用于实现无线数据传输的无线接口、用于实现载波 数据传输的载波接口以及用于实现光纤数据传输的光纤接口。
[0019] 进一步的,所述配网大用户智能分体式终端控制器还包括:显示单元,所述显示单 元与所述控制器主体电连接,用于测量参数的显示、定值的查询整定和控制命令的输入。
[0020] 本发明的有益效果是:
[0021] (1)本发明的一种配网大用户智能分体式终端控制器,包括控制器主体,控制器主 体中的信号采集计算模块采集配网大用户的用电数据,并对用电数据进行计算,将计算结 果分别发送给保护逻辑处理模块和负荷管理模块,保护逻辑处理模块根据计算结果制定相 应的用电策略,负荷管理模块根据计算结果通过超负荷预警信号、过负荷跳闸重合及分闸 锁定等多种渐变方式进行超负荷调控,出口逻辑模块向用户输出相应的用电保护策略与负 荷预警。而且数据存储模块存储负荷数据和通信模块将用电数据、用电策略和负荷调控等 数据向外通信传输,以便进行数据分析与统计。采用本发明技术方案能根据用户的用电数 据进行实时的用电保护和负荷调控,提高用户的供电可靠性、安全性和高效节能性。
[0022] (2)护逻辑处理模块提供全面集成化用电保护,包括短路、过载保护,以及断零、缺 相和单相高阻对地等导致的电压失稳和电压不平衡保护,防止单一用电设备故障扩大到其 他线路影响其他设备正常运行,同时防止线路状态异常或故障时用电设备大面积损坏。 [0023] (3)负荷管理模块摒弃以往拉闸停电和限电的单一负荷管理模式,可定制电力智 能终端可按计划配置低压负荷额定容量,设定容量可根据负荷变化情况进行动态调整,一 旦用电负荷超过设定额定容量时,通过超负荷预警信号、过负荷跳闸重合及分闸锁定等多 种渐变方式进行超负荷调控,并能动态记忆最大负荷电流和时刻通过通信链路送到远方, 提供用电数据进行分析和预测。
[0024]本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并 且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可 以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要 求书来实现和获得。
附图说明
[0025]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进 一步的详细描述,其中:
[0026] 图1是本发明提供的配网大用户智能分体式终端控制器的的结构示意图;
[0027] 图2是本发明提供的控制器主体的结构示意图。
具体实施方式
[0028]以下将参照附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解,优选实施例 仅为了说明本发明,而不是为了限制本发明的保护范围。
[0029]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例,都属于本发明保护的范围。 ’、
[0030]参见图1,图1是本发明提供的配网大用户智能分体式终端控制器的一种实施例的 结构示意图,该分体式终端控制器包括控制器主体1和显示单元2。
[0031]参见图2,图2是本发明提供的控制器主体的一种实施例的结构示意图。控制器主 体1包括:信号采集计算模块2〇1、保护逻辑处理模块2〇2、负荷管理模块203、数据存储模块 204、出口逻辑模块205及通信模块206。
[0032] 其各部件的工作原理及连接结构如下:
[0033]信号采集计算模块2〇1分别与保护逻辑处理模块202、负荷管理模块203电连接,用 于对采集的用电数据进行计算,并将计算结果分别发送给所述保护逻辑处理模块、负荷管 理模块。
[0034]在本实施例中,信息采集计算模块201具体用于对采集的相电压、电流和开关量输 入进行计算,获得开关量计算结果、电压采集计算结果和电流采集计算结果,并将计算结果 分别发送给保护逻辑处理模块、负荷管理模块。信息采集计算模块201精确测量并计算高端 负荷的三相电压、电流、有功、无功、功率因数、零序电压、电流、有功电量、无功电量、电压不 平衡率等实时数据。
[0035]保护逻辑处理模块202分别与出口逻辑模块及通信模块电连接,用于根据所述计 算结果,制定用电保护策略。
[0036] 在本实施例中,保护逻辑处理模块根据因短路、过载保护,以及断零、缺相和单相 高阻对地等导致的电压失稳和电压不平衡情况,制定相应的用电保护策略,防止单一用电 设备故障扩大到其他线路影响其他设备正常运行。保护逻辑处理模块202用于根据计算结 果,制定短路保护策略、过载保护策略、断零保护策略、缺相保护策略和单相高阻对地保护 策略。制定的用电保护策略可根据实际情况控制外部设备进行分闸、自动合闸、分闸锁定等 措施,从而保护用户用电正常。
[0037]负荷管理模块203分别与数据存储模块204、出口逻辑模块2〇5及通信模块电2〇6连 接,用于根据计算结果,执行负荷控制与负荷预警。
[0038]在本实施例中,负荷管理模块203具体用于根据计算结果,执行申报用电负荷整 定、超额定运行预警、预警延时和分析、预警分断重合控制、预警分断锁定以及调整负荷申 报。
[0039]在本实施例中,根据公用变配电网运行的需要,十分有必要在用电计量配置中增 设线路负荷端管理功能,从而大大加强计量管理,提高计量准确性,降低线损,有利于公变 的三相平衡,从而达到计量管理降损、用电安全、反窃电、提高供电效益等目的。负荷管理模 块203根据计算结果以及用户设计申报用电负荷要求,可作自定义配置设定用户负荷容量, 在预设计划犯围内由电力公司根据线路负荷水平进行调整、设定。当用电用户在使用负荷 超出申报设定用电容量时,负荷端保护装置可按预置申报额定容量发出超负荷预警信号, 知会用户迅速将负荷调整到安全运行状态,确保用电安全运行。
[0040]在本实施例中,低压配电负荷端负荷管理根本就不是要限制用电,负荷管理的任 务是监督用户按照申报负荷用电,催促用户在自己的用电需求增加时,及时到供电局办理 增容手续,从而建立文明、安全的用电秩序,降低电能损耗、保证安全用电、保证准确计量电 费,使供电服务和效益水平达到新的高度。
[0041]数据存储模块204用于负荷数据的存储。数据存储模块204具体用于对负荷电压、 电流和功率信息按照一定的时间周期(5分钟、10分钟、15分钟、30分钟、60分钟等)进行保 存,至少能循环保存一个星期的历史数据。并对外提供该数据访问的接口。外部设备可根据 存储的数据进行相应的用电负荷分析与故障分析,从而进一步改进优化用电网络系统。 [0042]出口逻辑模块205用于输出用电保护策略与负荷预警,具体为输出用电设备的分 合闸保护策略与负荷预警信号。出口逻辑模块205将用电保护策略输出给相应的控制设备。 控制设备接收用电保护策略后,根据用电保护策略,执行相应的保护控制,如分闸、合闸和 断电锁定等。同时,出口逻辑模块205还向外发出负荷预警,以供预警设备根据该负荷预警, 向用户预警,以供用户调整用电负荷,避免因超负荷而造成设备损坏。
[0043]通信模块206用于数据的通信传输。通信模块206将数据存储模块204的负荷数据 共享给外部设备,以便外部设备对负荷电压、电流和功率信息进行最大、最小的时刻在线统 计,按照分钟周期进行统计。
[0044]在本实施例中,通信模块包括:用于实现无线数据传输的无线接口、用于实现载波 数据传输的载波接口以及用于实现光纤数据传输的光纤接口。
[0045]在本实施例中,通信模块206还设置有通信转换模块,通信转换模块主要负责 RS485通信链路与GPRS无线通信、光纤通信之间的转换,使得本装置与控制中心能方便实现 多种通信链路的无缝链接,智能终端控制器具有两路独立的RS485通信口,最多可接两种不 同的通信转换模块。通信转换模块主要包括以下转换模块:RS485转GPRS无线收发模块和 RS485转光纤通信模块。
[0046]显示单元2与控制器主体1电连接,用于测量参数的显示、定值的查询整定和控制 命令的输入。
[0047] 在本实施例中,显示单元2与控制器主体1采用分体式安装,能显示被测试数据和 参数,同时能输入相应的控制命令,如手动分合闸等。显示单元上可以但不限于包括:
[0048] (1)运行指示灯:装置正常运行时,该灯闪烁显示。
[0049] (2)通信指示灯:装置通信正在正常进行时,该灯闪烁显示。
[0050] (3)手动合闸与分闸按键及指示灯:进行分合闸操作及操作后断路器的位置状态 M/Jn。
[0051] (4)复归按键:发生告警信息而且告警故障已解除,可按复归复位告警指示灯,使 其回至正常工作状态。
[0052] (5)锁定指示灯:当线路当天过负荷运行告警次超过设定的最高次数时,看门狗将 其线路锁定,不允许其再合闸用电,须到供电单位申请解除或扩容。
[0053] (6)远方操作允许指示灯:该指示灯显示远方开入信号,若该灯长亮,则可进行远 方操作。
[0054]由上可见,实施本发明实施例,具有如下有益效果:
[0055]本发明实施彳列提供的一种配网大用户智能分体式终端控制器,包括控制器主体i, 控制器主体1中的信号采集计算模块2〇 1采集配网大用户的用电数据,并对用电数据进行计 算,将计算结果分别发送给保护逻辑处理模块202和负荷管理模块203,保护逻辑处理模块 202根据计算结果制定相应的用电策略,负荷管理模块203根据计算结果通过超负荷预警信 号、过负荷跳闸重合及分闸锁定等多种渐变方式进行超负荷调控,出口逻辑模块向用户输 出相应的用电保护策略与负荷预警。而且数据存储模块2〇4存储负荷数据和通信模块将用 电数据、用电策略和负荷调控等数据向外通信传输,以便进行数据分析与统计。采用本发明 技术方案能根据用户的用电数据进行实时的用电保护和负荷调控,提高用户的供电可靠 性、安全性和高效节能性。
[0056]进一步的,保护逻辑处理模块2〇2提供全面集成化用电保护,包括短路、过载保护, 以及断零、缺相和单相高阻对地等导致的电压失稳和电压不平衡保护,防止单一用电设备 故障扩大到其他线路影响其他设备正常运行,同时防止线路状态异常或故障时用电设备大 面积损坏。
[0057]进一步的,负荷管理模块203摒弃以往拉闸停电和限电的单一负荷管理模式,可定 制电力智能终端可按计划配置低压负荷额定容量,设定容量可根据负荷变化情况进行动态 调整,一旦用电负荷超过设定额定容量时,通过超负荷预警信号、过负荷跳闸重合及分闸锁 定等多种渐变方式进行超负荷调控,并能动态记忆最大负荷电流和时刻通过通信链路送到 远方,提供用电数据进行分析和预测。
[0058]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以 通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质 中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁 碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,R0M)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
[0059]最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较 佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技 术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明 的权利要求范围当中。

Claims (4)

1. 一种配网大用户智能分体式终端控制器,其特征在于:包括控制器主体,所述控制器 主体包括:信号米集计算模块、保护逻辑处理模块、负荷管理模块、数据存储模块、出口逻辑 模块及通信模块; 其中,所述信号采集计算模块分别与保护逻辑处理模块、负荷管理模块电连接,用于对 采集的用电数据进彳丁计算,并将计算结果分别发送给所述保护逻辑处理模块、负荷管理模 块; 保护逻辑处理模块分别与出口逻辑模块及通信模块电连接,用于根据所述计算结果, 制定用电保护策略; 负荷管理模块分别与数据存储模块、出口逻辑模块及通信模块电连接,用于根据所述 计算结果,执行负荷控制与负荷预警; 数据存储模块,用于负荷数据的存储; 出口逻辑模块,用于输出所述用电保护策略与负荷预警,具体为输出用电设备的分合 闸保护策略与负荷预警信号; 通信模块,用于数据的通信传输; 所述负荷管理模块用于根据所述计算结果,执行负荷控制与负荷预警,具体为: 根据所述计算结果,执行申报用电负荷整定、超额定运行预警、预警延时和分析、预警 分断重合控制、预警分断锁定以及调整负荷串报; 所述保护逻辑处理模块具体用于:根据所述计算结果,制定短路保护策略、过载保护策 略、断零保护策略、缺相保护策略和单相高阻对地保护策略。
2. 根据权利要求1所述的配网大用户智能分体式终端控制器,其特征在于:所述信号采 集计算模块具体用于:对采集的相电压、电流和开关量输入进行计算,获得开关量计算结 果、电压采集计算结果和电流采集计算结果,并将所述计算结果分别发送给保护逻辑处理 模块、负荷管理模块。
3.根据权利要求1所述的配网大用户智能分体式终端控制器,其特征在于:所述通信模 块包括:用于实现无线数据传输的无线接口、用于实现载波数据传输的载波接口以及用于 实现光纤数据传输的光纤接口。
4.根据权利要求1至3任一项所述的配网大用户智能分体式终端控制器,其特征在于: 所述配网大用户智能分体式终端控制器还包括:显示单元,所述显示单元与所述控制器主 体电连接,用于测量参数的显示、定值的查询整定和控制命令的输入。
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