CN112670964A

CN112670964A - 用于配电馈线终端的残压检测方法、系统及存储介质

Info

Publication number: CN112670964A
Application number: CN202011605571.XA
Authority: CN
Inventors: 黄进; 李伦坤; 张绍和; 卢东绪; 梁存富; 李龙; 蒋海军
Original assignee: Shenzhen Clou Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Clou Electronics Co Ltd
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2040-12-30
Also published as: CN112670964B

Abstract

本发明公开了一种用于配电馈线终端的残压检测方法、系统及存储介质，方法包括：状态指示输出口引脚输出状态获取信号，状态指示输出口引脚根据状态获取信号获取残压检测电路的输出电平状态；若输出电平状态为高电平，则开始第一预设时间的计时；判断计时是否达到第一预设时间，若是，则判断有无残压闭锁信号；若有残压闭锁信号，则闭锁反向来电合闸；检测残压检测电路是否存在线路失压；若否，则配电馈线终端进入正常运行状态。本发明将残压检测与交流检测进行融合，残压检测电路配合配电终端检测逻辑，完成残压检测与判断，以实现就地自动化中闭锁合闸的逻辑，从而加速故障隔离的过程，降低了二次来电短路电流对电网的损害。

Description

用于配电馈线终端的残压检测方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及供电设备技术领域，尤其涉及一种用于配电馈线终端的残压检测方法、系统及存储介质。

背景技术

近年来，随着国家经济建的发展和人民生活水平的提高，人们对供电质量提出了更高的要求。如何减少停电时间，提高供电的可靠性，是当前配电自动化重点。馈线自动化是配电自动化建设的核心之一，而就地型馈线自动化能快速检测故障、隔离故障、非故障区快速恢复供电。

目前馈线自动化方案应用较多的是电压－时间型。该方案采用两个电压互感器采集左右两侧的单相电压，经过整流和滤波后供给储能电容，然后通过一段宽范围输入电源电路后，输出3.3V，5.0V供给CPU芯片和串口芯片使用。储能电容可以将残压的电能存储起来，从而能使残压模块的CPU短时工作，完成包括采样、逻辑判断及残压信息存储等工作。同时，残压模块扩展了一个串口，在终端正常上电后，残压模块可以将残压信息通过串口发送给主CPU，以便主CPU将残压信息加入逻辑判断。

上述方案通过开关“无压分闸，来电延时合闸”的工作特性配合断路器实现就地型馈线自动化。一次合闸隔离故障区间，二次合闸恢复非故障段供电。但上述方案在馈线上发生的瞬时性故障按照永久性故障的时间顺序来处理，短时间内无法恢复供电，且残压的维持时间只有几十毫秒，当残压维持时间短、残压电压低时，上述残压检测电路有可能达不到运行条件，很大概率造成漏检。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于配电馈线终端的残压检测方法、系统及存储介质以解决现有技术中以解决当残压维持时间短、残压电压低时，现有残压检测电路有可能达不到运行条件，很大概率造成漏检的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于配电馈线终端的残压检测方法，所述残压检测方法包括如下步骤：

状态指示输出口引脚输出状态获取信号，状态指示输出口引脚根据所述状态获取信号获取残压检测电路的输出电平状态；

若所述输出电平状态为高电平，则开始第一预设时间的计时；

判断所述计时是否达到所述第一预设时间，若是，则判断有无残压闭锁信号；

若有所述残压闭锁信号，则闭锁反向来电合闸；

检测所述残压检测电路是否存在线路失压；若否，则所述配电馈线终端进入正常运行状态。

作为本发明的进一步改进，所述状态指示输出口引脚输出状态获取信号，状态指示输出口引脚根据所述状态获取信号获取当前残压检测电路的输出电平状态的步骤之后，还包括如下步骤：

若所述输出电平状态为低电平，则判断有无所述残压闭锁信号；

若有所述残压闭锁信号，则闭锁所述反向来电合闸；

检测所述残压检测电路是否存在所述线路失压；若否，则所述配电馈线终端进入正常运行状态。

作为本发明的进一步改进，所述判断所述计时是否达到所述第一预设时间的步骤之后，还包括如下步骤：

若所述判断所述计时未达到所述第一预设时间，则延时第二预设时间；

保持电路复位引脚复位所述残压检测电路，检测所述残压检测电路的输出状态；

若输出为低电平，则判断有无所述残压闭锁信号；

若有所述残压闭锁信号，则闭锁所述反向来电合闸；

作为本发明的进一步改进，所述保持电路复位引脚复位所述残压检测电路，检测所述残压检测电路的输出状态的步骤之后，还包括如下步骤：

若所述输出电平状态为高电平，则开始所述第一预设时间的计时；

判断所述计时是否达到所述第一预设时间，若是，则判断有无所述残压闭锁信号；

若有所述残压闭锁信号，则闭锁所述反向来电合闸；

为了解决上述问题，本发明还提供了一种用于配电馈线终端的残压检测系统，所述残压检测系统包括：

第一获取模块，用于通过状态指示输出口引脚输出状态获取信号，状态指示输出口引脚根据所述状态获取信号获取残压检测电路的输出电平状态；

第一计时模块，用于若所述输出电平状态为高电平，则开始第一预设时间的计时；

第一判断模块，用于判断所述计时是否达到所述第一预设时间，若是，则判断有无残压闭锁信号；

第一闭锁模块，用于若有所述残压闭锁信号，则闭锁反向来电合闸；

第一检测模块，用于检测所述残压检测电路是否存在线路失压；若否，则所述配电馈线终端进入正常运行状态。

作为本发明的进一步改进，所述残压检测系统还包括：

第二判断模块，用于若所述输出电平状态为低电平，则判断有无所述残压闭锁信号；

第二闭锁模块，用于若有所述残压闭锁信号，则闭锁所述反向来电合闸；

第二检测模块，用于检测所述残压检测电路是否存在所述线路失压；若否，则所述配电馈线终端进入正常运行状态。

作为本发明的进一步改进，所述残压检测系统还包括：

延时模块，用于若所述判断所述计时未达到所述第一预设时间，则延时第二预设时间；

复位模块，用于保持电路复位引脚复位所述残压检测电路，检测所述残压检测电路的输出状态；

第三判断模块，用于若输出为低电平，则判断有无所述残压闭锁信号；

第三闭锁模块，用于若有所述残压闭锁信号，则闭锁所述反向来电合闸；

第三检测模块，用于检测所述残压检测电路是否存在所述线路失压；若否，则所述配电馈线终端进入正常运行状态。

作为本发明的进一步改进，所述残压检测系统还包括：

第二计时模块，用于若所述输出电平状态为高电平，则开始所述第一预设时间的计时；

第四判断模块，用于判断所述计时是否达到所述第一预设时间，若是，则判断有无所述残压闭锁信号；

第四闭锁模块，用于若有所述残压闭锁信号，则闭锁所述反向来电合闸；

第四检测模块，用于检测所述残压检测电路是否存在线路失压；若否，则所述配电馈线终端进入正常运行状态。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种存储介质，其上存储有程序数据，所述程序数据被处理器执行时实现上述残压检测方法中的步骤。

本发明将残压检测与交流检测进行融合，且残压检测电路配合配电终端检测逻辑，完成残压检测与判断，用来实现就地自动化中闭锁合闸的逻辑，从而加速故障隔离的过程，降低了二次来电短路电流对电网的损害。除了能够进行残压检测通过一定的软件算法还能实现交流失电检测功能，电路简单合理，成本低，微功耗，灵敏度高。

附图说明

图1为本发明用于配电馈线终端的残压检测方法一个实施例的流程步骤示意图；

图2为本发明用于配电馈线终端的残压检测方法一个实施例的流程步骤示意图；

图3为本发明用于配电馈线终端的残压检测方法一个实施例的流程步骤示意图；

图4为本发明用于配电馈线终端的残压检测方法一个实施例的流程步骤示意图；

图5为本发明用于配电馈线终端的残压检测方法一个实施例的残压检测电路的电路原理示意图；

图6为本发明用于配电馈线终端的残压检测方法一个实施例的残压检测电路的时序波形图；

图7为本发明用于配电馈线终端的残压检测系统一个实施例的功能模块示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用来限定本发明。

图1展示了本发明用于配电馈线终端的残压检测方法的一个实施例，参见图1，在本实施例中，残压检测方法包括如下步骤：

步骤S1，状态指示输出口引脚输出状态获取信号，状态指示输出口引脚根据状态获取信号获取残压检测电路的输出电平状态，若输出电平状态为高电平，则执行步骤S2。

步骤S2，开始第一预设时间的计时。

优选地，第一预设时间可根据实际需要进行设置。

步骤S3，判断计时是否达到第一预设时间，若是，则执行步骤S4。

步骤S4，判断有无残压闭锁信号，若有，则执行步骤S5。

步骤S5，闭锁反向来电合闸。

步骤S6，检测残压检测电路是否存在线路失压；若否，则执行步骤S7。

步骤S7，配电馈线终端进入正常运行状态。

进一步地，参见图2，步骤S1之后，还包括如下步骤：

步骤S11，若输出电平状态为低电平，则执行步骤S12。

步骤S12，判断有无残压闭锁信号，若有残压闭锁信号，则执行步骤S13。

步骤S13，闭锁反向来电合闸。

步骤S14，检测残压检测电路是否存在线路失压；若否，则执行步骤S15。

步骤S15，配电馈线终端进入正常运行状态。

进一步地，参见图3，步骤S3之后，还包括如下步骤：

步骤S31，若判断计时未达到第一预设时间，则延时第二预设时间。

步骤S32，保持电路复位引脚复位残压检测电路，检测残压检测电路的输出状态，若输出为低电平，则执行步骤S31。

步骤S33，判断有无残压闭锁信号，若有残压闭锁信号，则执行步骤S34。

步骤S34，闭锁反向来电合闸。

步骤S35，检测残压检测电路是否存在线路失压；若否，则执行步骤S36。

步骤S36，配电馈线终端进入正常运行状态。

进一步地，参见图4，步骤S32之后，还包括如下步骤：

步骤S321，若输出电平状态为高电平，则开始第一预设时间的计时。

步骤S322，判断计时是否达到第一预设时间，若是，则执行步骤S323。

步骤S323，判断有无残压闭锁信号，若有残压闭锁信号，则执行步骤S324。

步骤S324，闭锁反向来电合闸；

步骤S325，检测残压检测电路是否存在线路失压；若否，则执行步骤S326。

步骤S326，配电馈线终端进入正常运行状态。

具体地，参见图5，残压检测电路主要包括四个部分：电压检测电路、状态保持电路、状态读取电路、状态复位电路。

其中各个电路部分的功能为：

电压检测电路：完成交流电路半波整流限流滤波后驱动光耦内部光电二极管导通，光耦内部光敏三级管CE极低阻导通。

状态保持电路：完成输入信号单次触发保持。

状态读取电路：完成状态保持电路部分与系统CPU引脚隔离。

状态复位电路：完成状态保持电路的复位，让状态保持电路处于零电平状态。

进一步地，本实施例结合图5进行说明：

状态保持电路由Q1、Q2、R3、R4、R5组成，电压检测电路由RV1、D1、R1、R2、C1、OP1组成，状态读取电路由Q3、Q4、Q6、R6、R7、R8组成。交流残压信号通过D1二极管进行半波整流后经过C1滤波，C1两端电压经过R2限流后驱动光耦的发光二级管，光耦内部发光二级管点亮内部光敏三级管导通从而触发Q1导通，Q1导通后R4和R5得电，R4和R5分压后驱动Q2导通促使Q1的控制极(G)保持低电位，Q1导通，R4、R5得电分压Q2导通，从而Q1导通如此循环形成一个自锁状态，最后Q1的漏极(D)保持高电压。RESET_CONTROL、READ_CONTROL、SATUS_FLAG接CPU的通用IO口，当整个装置上电后，READ_CONTROL由CPU给出3.3V高电平(保持为高电平),通过读取SATUS_FLAG的高、低电平状态从而得知是否产生残压，状态读取状态完成后将READ_CONTROL置低。检测到系统掉电后，将RESET_CONTROL发出一个高脉冲电平信号，此时Q5短时导通，Q2的控制极(G)被拉低，Q2关闭，Q1关闭，R4和R5不能得电，Q2保持关闭，Q1保持关闭，如此循环电路保持默认零状态。在默认0状态电路功耗极低达到pA级电流，在保持高电平状态也只有约1uA级别的电流。R1、R2是光耦发光二极管的限流电阻，C1两端电压等于R2*Id(光耦的导通电流)+Vd。

进一步地，输入输出控制信号说明：

1、ACL/CAN：交流输入信号。

2、RTC_BACKUP：时钟备份电池，默认在产品生命周期内一直有电。

3、SATUS_FLAG：状态指示输出口。

4、READ_CONTROL：状态指示输出口控制信号。

5、RESET_CONTROL：保持电路复位控制信号。

进一步地，参见图6，上述电路配合相应的软件检测逻辑也可作为失电检测信号，RESET_CONTROL发出PWM波形，在PWM波形的低电平处连续读到状态保持电路为高电平说明上电正常，如果连续读到的为低电平说明已经掉电。

软件产生的PWM信号驱动RESET_CONTROL引脚，READ_CONTROL引脚保持保持高电平，如果交流有电SATUS_FLAG在固定的周期内会产生一个上升沿中断，用这个上升沿中断去触发定时器复位，定时器不会溢出，交流失电信号无效。如果交流失电SATUS_FLAG在固定的周期内不会产生上升沿中断，定时器溢出，产生交流失电信号。

本实施例通过将残压检测与交流检测进行融合，且残压检测电路配合配电终端检测逻辑，完成残压检测与判断，用来实现就地自动化中闭锁合闸的逻辑，从而加速故障隔离的过程，降低了二次来电短路电流对电网的损害。除了能够进行残压检测通过一定的软件算法还能实现交流失电检测功能，电路简单合理，成本低，微功耗，灵敏度高。

图7展示了本发明用于配电馈线终端的残压检测系统的一个实施例，参见图7，在上述实施例的基础上，所述残压检测系统包括：

第一获取模块1，用于通过状态指示输出口引脚输出状态获取信号，状态指示输出口引脚根据状态获取信号获取残压检测电路的输出电平状态；

第一计时模块2，用于若输出电平状态为高电平，则开始第一预设时间的计时；

第一判断模块3，用于判断计时是否达到第一预设时间，若是，则判断有无残压闭锁信号；

第一闭锁模块4，用于若有残压闭锁信号，则闭锁反向来电合闸；

第一检测模块5，用于检测残压检测电路是否存在线路失压；若否，则配电馈线终端进入正常运行状态。

进一步地，残压检测系统还包括：

第二判断模块6，用于若输出电平状态为低电平，则判断有无残压闭锁信号；

第二闭锁模块7，用于若有残压闭锁信号，则闭锁反向来电合闸；

第二检测模块8，用于检测残压检测电路是否存在线路失压；若否，则配电馈线终端进入正常运行状态。

进一步地，残压检测系统还包括：

延时模块9，用于若判断计时未达到第一预设时间，则延时第二预设时间；

复位模块10，用于保持电路复位引脚复位残压检测电路，检测残压检测电路的输出状态；

第三判断模块11，用于若输出为低电平，则判断有无残压闭锁信号；

第三闭锁模块12，用于若有残压闭锁信号，则闭锁反向来电合闸；

第三检测模块13，用于检测残压检测电路是否存在线路失压；若否，则配电馈线终端进入正常运行状态。

进一步地，残压检测系统还包括：

第二计时模块14，用于若输出电平状态为高电平，则开始第一预设时间的计时；

第四判断模块15，用于判断计时是否达到第一预设时间，若是，则判断有无残压闭锁信号；

第四闭锁模块16，用于若有残压闭锁信号，则闭锁反向来电合闸；

第四检测模块17，用于检测残压检测电路是否存在线路失压；若否，则配电馈线终端进入正常运行状态。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种存储介质，其上存储有程序数据，程序数据被处理器执行时实现上述残压检测方法中的步骤。

本实施例中的存储介质可以是只读存储器、可存储静态信息和指令的静态存储设备、随机存取存储器、或者可存储信息和指令的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器、只读光盘、或其他光盘存储、光碟存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以不再进行赘述，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims

1.一种用于配电馈线终端的残压检测方法，其特征在于，所述残压检测方法包括如下步骤：

若有所述残压闭锁信号，则闭锁反向来电合闸；

2.根据权利要求1所述的残压检测方法，其特征在于，所述状态指示输出口引脚输出状态获取信号，状态指示输出口引脚根据所述状态获取信号获取当前残压检测电路的输出电平状态的步骤之后，还包括如下步骤：

若有所述残压闭锁信号，则闭锁所述反向来电合闸；

3.根据权利要求1所述的残压检测方法，其特征在于，所述判断所述计时是否达到所述第一预设时间的步骤之后，还包括如下步骤：

若输出为低电平，则判断有无所述残压闭锁信号；

若有所述残压闭锁信号，则闭锁所述反向来电合闸；

4.根据权利要求3所述的残压检测方法，其特征在于，所述保持电路复位引脚复位所述残压检测电路，检测所述残压检测电路的输出状态的步骤之后，还包括如下步骤：

若有所述残压闭锁信号，则闭锁所述反向来电合闸；

5.一种用于配电馈线终端的残压检测系统，其特征在于，所述残压检测系统包括：

6.根据权利要求5所述的残压检测系统，其特征在于，所述残压检测系统还包括：

7.根据权利要求5所述的残压检测系统，其特征在于，所述残压检测系统还包括：

8.根据权利要求7所述的残压检测系统，其特征在于，所述残压检测系统还包括：

9.一种存储介质，其上存储有程序数据，其特征在于，所述程序数据被处理器执行时实现权利要求1至4任一项所述残压检测方法中的步骤。