CN107947363A - 一种基于物联感知的配电房智能配变终端 - Google Patents

一种基于物联感知的配电房智能配变终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联感知的配电房智能配变终端，涉及智能配变终端技术领域。包括：开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量采集模块；开关量输入模块、开关量输出模块和模拟量采集模块均通过AHB总线与CPU连接；CPU通过SPI转串口模块扩展出8路标准的RS485通讯接口；SPI转串口模块与串口通讯接口模块连接；CPU通过RII接口与MAC控制器连接；CPU通过AHB总线与4G无线通讯模块连接。本发明通过采集剩余电流动作保护器的信息，实现了对剩余电流动作保护器的分、合状态，剩余电流值、电压、电流和事件报警等信息的检测；通过对环境温度、湿度进行采集，以及预先配置参数，方便了对变配电场所的温湿度调节。

Description

一种基于物联感知的配电房智能配变终端
技术领域
本发明属于智能配变终端技术领域，特别是涉及一种基于物联感知的配电房智能配变终端。
背景技术
目前，智能配变终端是专为配变现场服务的新一代智能产品，它集现代移动通信技术、计算机技术、电力测量技术于一身，实现配变异常远程报警，加强了电力部门技术防窃电能力，生成电力部门的各项管理数据、分析曲线、报表等，为电力部门精细化管理提供了科学的、先进的技术手段。用于监测配电变压器，配电线路运行状态和补偿配电网无功的终端单元，以数字信号处理器DSP为核心，具有实时数据采集，电量计量，历史数据存储，故障报警功能。采用液晶显示屏就地显示运行状态，适用于低压电网运行状态监测和低压动态无功补偿等场合。可以通过监视变压器的运行状况，优化配网运行方式；发生故障或异常运行时，迅速报警，及时恢复正常供电，减少停电时间，保证变压器的安全运行；记录电压越限时间，计算电压合格率，从而合理控制电平水平，改善供电质量。中国专利公开号CN104836344B，公开日2017年06月06日，发明创造的名称为基于WIFI无线通信的配变监测系统，该申请公开了一种基于WIFI无线通信实现配变运行数据采集、计算、存储的方案。其不足之处是功能上不够完善，目前，随着智能电网的建设及发展，配电台区已向信息化、自动化和互动化发展，难于满足电网日益发展的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联感知的配电房智能配变终端，通过采集剩余电流动作保护器的信息，实现了对剩余电流动作保护器的分、合状态，剩余电流值、电压、电流和事件报警等信息的检测；通过采集干式变压器控制器的数据，实现了对变压器三相绕组温度以及风机状态的检测；通过对环境温度、湿度进行采集，以及预先配置参数，方便了对变配电场所的温湿度调节；通过设置后备电源，实现了当终端主电源故障时，超级电容的自动无缝投入，解决了现有的配变终端在功能上不够完善的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于物联感知的配电房智能配变终端，包括：
开关量输入模块：用于采集变压器低压总断路器开关量变位状态；
开关量输出模块：用于控制电力设备运行和停止；
模拟量采集模块：用于采集交流电压、电流数据；
所述开关量输入模块、开关量输出模块和模拟量采集模块均通过AHB总线与CPU连接；所述CPU通过SPI转串口模块扩展出8路标准的RS485通讯接口，用于对配变场所的电力设备和仪表数据进行采集；所述SPI转串口模块与串口通讯接口模块连接；所述CPU通过RII接口与MAC控制器连接，用于连接以太网，其中，以太网通讯支持DL/T634101、104协议；所述CPU通过AHB总线与4G无线通讯模块连接，用于配变终端的无线远程通过。
进一步地，所述开关量输入模块通过智能总线控制器实时采集变压器低压总断路器位置状态、脱扣状态和柜门开合状态；所述开关量输出模块通过智能总线控制器控制电力设备运行和停止；所述模拟量采集模块通过AHB总线矩阵上AD转换器和外部信号调理电路采集交流电压、电流数据。
进一步地，还包括电源模块，所述电源模块集成于终端内部；当终端主电源故障时，超级电容能自动无缝投入，并维持终端及终端通讯模块正常工作至少1分钟，在1分钟之内实现终端与主站通讯3次完成上报数据的能力；优选的，所述电源模块为超级电容后备电源。
进一步地，所述CPU为LPC1788核心控制CPU；所述MAC控制器为ETHERNET MAC控制器。
进一步地，所述8路标准的RS485通讯接口分别为串口1、串口2、串口3、串口4、串口5、串口6、串口7和串口8；所述串口1用于采集电力仪表数据，包括三相电压，三相电流及3-13次谐波分量，1min内三相电压平均值、频率、功率因数，三相有功功率，三相正、反向无功功率，有功电量，正、反向无功电量；所述串口2用于采集智能电容器容量、投切状态、共补和分补电压信息；所述串口3用于采集剩余电流动作保护器的信息，实现对剩余电流动作保护器的分、合状态，剩余电流值、电压、电流和事件报警等信息进行检测；所述串口4用于采集低压出线开关的位置信息；所述串口5用于采集配电台区的用电信息，失电信息，用户侧电压数据信息；所述串口6用于采集台区三相不平衡装置的运行信息，控制接入的智能换相开关或其他三相不平衡调节装置进行三相不平衡的调节；所述串口7用于采集干式变压器控制器的数据，实现对变压器三相绕组温度以及风机状态进行检测；所述串口8用于采集环境温度、湿度，以及根据预先配置的参数，实现变配电场所的温湿度自动调节。所述RS485通讯接口支持Modbus、DL/T645、DL/T634101规约协议。
进一步地，所述CPU分别与宽带载波通讯模块、低功耗无线通讯模块、本地调试接口和功能扩展接口连接。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过采集剩余电流动作保护器的信息，实现了对剩余电流动作保护器的分、合状态，剩余电流值、电压、电流和事件报警等信息的检测。
2、本发明通过采集干式变压器控制器的数据，实现了对变压器三相绕组温度以及风机状态的检测。
3、本发明通过对环境温度、湿度进行采集，以及预先配置参数，方便了对变配电场所的温湿度调节。
4、本发明通过设置后备电源，实现了当终端主电源故障时，超级电容的自动无缝投入。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的配电房智能配变终端系统框架结构示意图。
具体实施方式
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种基于物联感知的配电房智能配变终端，包括：
开关量输入模块：用于采集变压器低压总断路器开关量变位状态；
开关量输出模块：用于控制电力设备运行和停止；
模拟量采集模块：用于采集交流电压、电流数据；
开关量输入模块、开关量输出模块和模拟量采集模块均通过AHB总线与CPU连接；CPU通过SPI转串口模块扩展出8路标准的RS485通讯接口，用于对配变场所的电力设备和仪表数据进行采集；SPI转串口模块与串口通讯接口模块连接；CPU通过RII接口与MAC控制器连接，用于连接以太网，其中，以太网通讯支持DL/T634101、104协议；CPU通过AHB总线与4G无线通讯模块连接，用于配变终端的无线远程通过；4G无线通讯模块与2G/3G/4G无线公网连接。
其中，开关量输入模块通过智能总线控制器实时采集变压器低压总断路器位置状态、脱扣状态和柜门开合状态；开关量输出模块通过智能总线控制器控制电力设备运行和停止；模拟量采集模块通过AHB总线矩阵上AD转换器和外部信号调理电路采集交流电压、电流数据。
其中，还包括电源模块，电源模块集成于终端内部；当终端主电源故障时，超级电容能自动无缝投入，并维持终端及终端通讯模块正常工作至少1分钟，在1分钟之内实现终端与主站通讯3次完成上报数据的能力；优选的，电源模块为超级电容后备电源。
其中，CPU为LPC1788核心控制CPU；MAC控制器为ETHERNET MAC控制器。
其中，8路标准的RS485通讯接口分别为串口1、串口2、串口3、串口4、串口5、串口6、串口7和串口8；串口1用于采集电力仪表数据，包括三相电压，三相电流及3-13次谐波分量，1min内三相电压平均值、频率、功率因数，三相有功功率，三相正、反向无功功率，有功电量，正、反向无功电量；串口2用于采集智能电容器容量、投切状态、共补和分补电压信息；串口3用于采集剩余电流动作保护器的信息，实现对剩余电流动作保护器的分、合状态，剩余电流值、电压、电流和事件报警等信息进行检测；串口4用于采集低压出线开关的位置信息；串口5用于采集配电台区的用电信息，失电信息，用户侧电压数据信息；串口6用于采集台区三相不平衡装置的运行信息，控制接入的智能换相开关或其他三相不平衡调节装置进行三相不平衡的调节；串口7用于采集干式变压器控制器的数据，实现对变压器三相绕组温度以及风机状态进行检测；串口8用于采集环境温度、湿度，以及根据预先配置的参数，实现变配电场所的温湿度自动调节。RS485通讯接口支持Modbus、DL/T645、DL/T634101规约协议。
其中，CPU分别与宽带载波通讯模块、低功耗无线通讯模块、本地调试接口和功能扩展接口连接。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种基于物联感知的配电房智能配变终端，其特征在于，包括：
开关量输入模块：用于采集变压器低压总断路器开关量变位状态；
开关量输出模块：用于控制电力设备运行和停止；
模拟量采集模块：用于采集交流电压、电流数据；
其中，所述开关量输入模块、开关量输出模块和模拟量采集模块均通过AHB总线与CPU连接；
所述CPU通过SPI转串口模块扩展出8路标准的RS485通讯接口，用于对配变场所的电力设备和仪表数据进行采集；所述SPI转串口模块与串口通讯接口模块连接；
所述CPU通过RII接口与MAC控制器连接，用于连接以太网；
所述CPU通过AHB总线与4G无线通讯模块连接，用于配变终端的无线远程通过。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联感知的配电房智能配变终端，其特征在于，所述开关量输入模块通过智能总线控制器实时采集变压器低压总断路器位置状态、脱扣状态和柜门开合状态；
所述开关量输出模块通过智能总线控制器控制电力设备运行和停止；
所述模拟量采集模块通过AHB总线矩阵上AD转换器和外部信号调理电路采集交流电压、电流数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联感知的配电房智能配变终端，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块为超级电容后备电源，用于维持终端及终端通讯模块的正常工作。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联感知的配电房智能配变终端，其特征在于，所述CPU为LPC1788核心控制CPU；
所述MAC控制器为ETHERNET MAC控制器。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联感知的配电房智能配变终端，其特征在于，所述8路标准的RS485通讯接口分别用于采集电力仪表数据、智能电容器信息、剩余电流动作保护器信息、低压出线开关的位置信息、配电台区的用电信息、台区三相不平衡装置的运行信息、干式变压器控制器的数据、以及环境温度、湿度数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联感知的配电房智能配变终端，其特征在于，所述CPU分别与宽带载波通讯模块、低功耗无线通讯模块、本地调试接口和功能扩展接口连接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112034749A (zh) * 2020-08-11 2020-12-04 许继集团有限公司 一种支持继电保护业务的物联终端
CN114356817A (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 大航有能电气有限公司 一种配电级管理智能信控设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201994719U (zh) * 2010-12-14 2011-09-28 国电南瑞科技股份有限公司 一种利用混合储能的智能配电终端
CN204615511U (zh) * 2015-05-19 2015-09-02 王成楷 一种具有剩余电流监控功能的用电信息采集系统
CN105071536A (zh) * 2015-08-19 2015-11-18 江苏省电力公司扬州供电公司 一种智能配电台区系统
CN105162256A (zh) * 2015-09-14 2015-12-16 珠海许继电气有限公司 一种10kV配电网电缆线路故障自愈的保护控制方法及智能成套设备
WO2016178054A1 (en) * 2015-05-06 2016-11-10 Ge Aviation Systems Limited System and method for electric power distribution and load leveling on aircrafts

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201994719U (zh) * 2010-12-14 2011-09-28 国电南瑞科技股份有限公司 一种利用混合储能的智能配电终端
WO2016178054A1 (en) * 2015-05-06 2016-11-10 Ge Aviation Systems Limited System and method for electric power distribution and load leveling on aircrafts
CN204615511U (zh) * 2015-05-19 2015-09-02 王成楷 一种具有剩余电流监控功能的用电信息采集系统
CN105071536A (zh) * 2015-08-19 2015-11-18 江苏省电力公司扬州供电公司 一种智能配电台区系统
CN105162256A (zh) * 2015-09-14 2015-12-16 珠海许继电气有限公司 一种10kV配电网电缆线路故障自愈的保护控制方法及智能成套设备

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邓盛翔: "新型智能配电终端设计与研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 *
陈客松等: "《微计算机原理与接口——基于STM32处理器》", 31 July 2017, 电子科技大学出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112034749A (zh) * 2020-08-11 2020-12-04 许继集团有限公司 一种支持继电保护业务的物联终端
CN114356817A (zh) * 2021-12-30 2022-04-15 大航有能电气有限公司 一种配电级管理智能信控设备

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