CN116073522A - 一种具备信号自检的配电自动化终端 - Google Patents

Abstract

一种具备信号自检的配电自动化终端，包括终端本体，终端本体中设有处理器、电源模块和通信模块；还包括交流测量采集电路、电源测量电路、信号自检电路和开入量信号电路；交流测量采集电路、电源测量电路、信号自检电路、开入量信号电路、电源模块的信号输出端与处理器相应的信号输入端电连接；处理器的闭锁逻辑处理方法如下：（1）若检测到交流输入电压正常，则处理器不发送“交流失电告警”信号，且作不闭锁遥信变位处理；（2）若没检测到交流输入电压，则处理器发送“交流失电告警”信号；（3）若直流电压恢复到设定值门槛以上，则处理器解除闭锁遥信变位。本发明能够搭配程序实现自检功能，使得遥信变位的判断更加准确，防止引起误判断。

Description

一种具备信号自检的配电自动化终端

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种具备信号自检的配电自动化终端。

背景技术

配电自动化终端是安装在配电馈线上的智能终端设备，它可以与远方的配电主站通信，将配电设备的运行数据发送到配电主站，还可以接受配电主站的控制命令，对配电开关设备进行控制和调节。

然而，传统的配电自动化终端在出现电源失电的情况下，失电瞬间没有好的防误发信、防误动的措施。当配电自动化终端发生外部电源掉电时，配电自动化终端装置的直流遥信电源也随之掉电，硬接点信号将全部置为0状态，即相当没有采集到信号开入量；若此时的一次开关处于合闸状态，则会产生一个“开关合位 1→0”的遥信变位记录，此遥信变位容易引起误判断，对于电力线路的故障分析也有影响，对自动化主站拓扑图的显示也引起混乱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具备信号自检的配电自动化终端，这种配电自动化终端能够搭配程序实现自检功能，使得遥信变位的判断更加准确，防止引起误判断。采用的技术方案如下：

一种具备信号自检的配电自动化终端，包括终端本体，终端本体中设有处理器、电源模块和通信模块，通信模块与处理器相应的信号输入输出端连接；其特征在于：所述配电自动化终端还包括交流测量采集电路、电源测量电路、信号自检电路和开入量信号电路；交流测量采集电路、电源测量电路、信号自检电路、开入量信号电路、所述电源模块的信号输出端均与所述处理器相应的信号输入端电连接； 并且处理器的闭锁逻辑处理方法如下：

（1）若交流测量采集电路或电源模块检测到终端本体的交流输入电压正常，则处理器不发送“交流失电告警”信号，并且作不闭锁遥信变位处理；

（2）若交流测量采集电路或电源模块没有检测到终端本体的交流输入电压，则处理器发送“交流失电告警”信号，并以如下方式进行处理：

（2-1）若电源测量电路所检测的信号回路的直流电压仍高于直流电压门槛值时，则处理器不闭锁遥信变位；

（2-2）若电源测量电路所检测的信号回路的直流电压低于程序设定的直流电压门槛值时，处理器通过信号自检电路发送来的信号，判别信号电源电压是否发生从有电压到无电压的过程，并作如下处理：

（2-2-1）若信号回路的电压发生从有电压到无电压的过程，则处理器闭锁遥信变位，停止上送主站的信号；

（2-2-2）若信号回路的电压没有发生从有电压到无电压的过程，处理器通过开入量信号电路检测自检信号的开入量并作如下处理：

（2-2-2-1）当自检信号的开入量从分位变为合位，则处理器闭锁遥信变位；

（2-2-2-2）当自检信号的开入量没有变位，则处理器不执行闭锁遥信变位；

（3）若电源模块的直流电压恢复到设定值门槛以上，则处理器解除闭锁遥信变位。

上述配电自动化终端中，电源模块用于将交流220V转换为直流24V，供给配电自动化终端运行，并监测交流电源的状态，当外部输入的交流电无电压时，电源模块将会输出一个电平信号（即也是0→1）给到处理器，当处理器采集到此信号后，会判断为外部给配电自动化终端的交流电停电，出现交流失电的情况，意味出现电力开关跳闸的情况。电源模块自身还监测交流是否失电，当监测到交流失电时，将会自动切换后备电源放电，同样输出直流24V，待到后备电源放电耗尽为止；交流测量采集电路用于采集交流电的输入电压；电源测量电路用于采集装置电源、信号回路的直流电压，由此来监测配电自动化终端的直流电源，并为自检功能的有无压判别提供判别条件：在终端本体交流失电的情况下，若采集的信号回路的直流电压低于设定的门槛值，达到一定条件后，则处理器会闭锁住信号变位，不会产生变位信息，也不上送任何硬接点变化量报文给主站，能够防止引起主站拓扑图和记录信息混乱；信号自检电路用于对电源模块的瞬变进行监测；开入量信号电路用于采集一次开关及硬接点的自检信号的开入量，判断是否从合位变分位，即是开关信号输入量1→0；处理器外接通信模块，当信号闭锁发生时，则处理器停止通过通信模块向主站上送硬接点信号量变位信息，从而使得信号变位的判断更加准确。

作为本发明的优选方案，所述配电自动化终端还包括传感器和模数转换器，所述交流测量采集电路、电源测量电路均通过传感器、模数转换器与处理器相应的信号输入端电连接。

作为本发明进一步的优选方案，所述配电自动化终端还包括线性光电耦合器，所述电源模块、信号自检电路、开入量信号电路分别与线性光电耦合器相应的信号输入端电连接，线性光电耦合器的信号输出端与处理器相应的信号输入端电连接。线性光电耦合器用于将信号自检电路、开入量信号电路的信号上传给处理器。

作为本发明进一步的优选方案，所述传感器与所述模数转换器之间设有低通滤波电路和采样保持器，传感器依次通过低通滤波电路、采样保持器与模数转换器电连接。低通滤波电路用于过滤传感器送来的信号中的噪声；采样保持器用于存储当前的电压值。

作为本发明的优选方案，所述配电自动化终端还包括加密芯片，所述通信模块通过加密芯片与所述处理器相应的信号输入输出端连接。加密芯片用于加密处理器采集的数据。

作为本发明的优选方案，所述配电自动化终端还包括电子开关和指示灯电路，指示灯电路通过电子开关与所述处理器相应的信号输出端电连接；当处理器闭锁遥信变位时，处理器打开电子开关，通过指示灯电路点亮告警灯。指示灯电路用于指示电源和故障状态；当处理器闭锁遥信变位时，则处理器可以打开电子开关，通过指示灯电路点亮告警灯。

作为本发明的优选方案，当处理器闭锁遥信变位时，终端本体的屏幕上输出“信号异常”信息，并输出相关的提示信息，当复归闭锁时，提示异常的信息即将返回。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

这种配电自动化终端能够通过交流测量采集电路、电源测量电路采集交流输入电压、电源模块的直流电压，也能够采集配电自动化终端自身直流电压，为自检功能的有无压判别提供判别条件：同时增设信号自检电路和开入量信号电路，监测电源模块的瞬变，搭配程序实现自检功能，处理器会依此来确定是否闭锁住遥信变位，是否停止上送主站遥信变位报文，从而使得遥信变位的判断更加准确，防止引起误判断。

附图说明

图1是本发明优选实施例的结构示意图。

图2是本发明优选实施例中处理器的闭锁逻辑处理方法的逻辑方框图。

图3是本发明优选实施例中处理器闭锁遥信变位解锁过程的逻辑方框图。

具体实施方式

如图1-图3所示，这种具备信号自检的配电自动化终端，包括终端本体，终端本体中设有处理器1、电源模块2和通信模块3，通信模块3与处理器1相应的信号输入输出端连接；所述配电自动化终端还包括交流测量采集电路4、电源测量电路5、信号自检电路6和开入量信号电路7；电源模块2、交流测量采集电路4、电源测量电路5、信号自检电路6、开入量信号电路7的信号输出端均与处理器1相应的信号输入端电连接； 并且处理器1的闭锁逻辑处理方法如下：

（1）若交流测量采集电路4或电源模块2检测到终端本体的交流输入电压正常，则处理器1不发送“交流失电告警”信号，并且作不闭锁遥信变位处理；

（2）若交流测量采集电路4或电源模块2没有检测到终端本体的交流输入电压，则处理器1发送“交流失电告警”信号，并以如下方式进行处理：

（2-1）若电源测量电路5所检测的信号回路的直流电压仍高于程序设定的直流电压门槛值时，则处理器1不闭锁遥信变位；

（2-2）若电源测量电路5所检测的信号回路的直流电压低于程序设定的直流电压门槛值时，处理器1通过信号自检电路6发送来的信号，判别信号电源电压是否发生从有电压到无电压的过程，并作如下处理：

（2-2-1）若信号回路的电压发生从有电压到无电压的过程，则处理器1闭锁遥信变位，停止上送主站的信号，并且终端本体的屏幕上输出“信号异常”信息，并输出相关的提示信息；

（2-2-2）若信号回路的电压没有发生从有电压到无电压的过程，处理器1通过自检信号的开入量电路7检测自检信号的开入量并则作如下处理：

（2-2-2-1）当自检信号的开入量从分位变为合位，则处理器1闭锁遥信变位，终端本体的屏幕上输出“信号异常”信息，并输出相关的提示信息；

（2-2-2-2）当自检信号的开入量没有变位，则处理器1不执行闭锁遥信变位；

（3）若电源模块2的直流电压恢复到设定值门槛以上，则处理器1解除闭锁遥信变位，终端本体的屏幕上提示异常的信息即将返回。

在本实施例中，所述配电自动化终端还包括传感器8、模数转换器9、低通滤波电路10和采样保持器11，交流测量采集电路4、电源测量电路5均依次通过传感器8、低通滤波电路10、采样保持器11、模数转换器9与处理器1相应的信号输入端电连接。低通滤波电路10用于过滤传感器8送来的信号中的噪声。

在本实施例中，所述配电自动化终端还包括线性光电耦合器12，电源模块2、信号自检电路6、开入量信号电路7分别与线性光电耦合器12相应的信号输入端电连接，线性光电耦合器12的信号输出端与处理器1相应的信号输入端电连接。线性光电耦合器12用于将信号自检电路6、开入量信号电路7的信号上传给处理器1。

在本实施例中，所述配电自动化终端还包括加密芯片13，通信模块3通过加密芯片13与处理器1相应的信号输入输出端连接。加密芯片13用于加密处理器1采集的数据。

在本实施例中，所述配电自动化终端还包括电子开关14和指示灯电路15，指示灯电路15通过电子开关14与处理器1相应的信号输出端电连接。当处理器1闭锁遥信变位时，处理器1打开电子开关14，通过指示灯电路15点亮告警灯。指示灯电路15用于指示电源和故障状态；当处理器1闭锁遥信变位时，则处理器1可以打开电子开关14，通过指示灯电路15点亮告警灯。

下面简述一下本配电自动化终端的工作原理：

工作时，电源模块2将交流220V转换为直流24V，供给配电自动化终端运行，并监测交流电源的状态，当外部输入的交流电无电压时，电源模块2将会输出一个电平信号（即也是0→1）给到处理器1，当处理器1采集到此信号后，会判断为外部给配电自动化终端的交流电停电，出现交流失电的情况，意味出现电力开关跳闸的情况。电源模块2自身还监测交流是否失电，当监测到交流失电时，将会自动切换后备电源放电，同样输出直流24V，待到后备电源放电耗尽为止；交流测量采集电路4用于采集交流电的输入电压；电源测量电路5用于采集装置电源、信号回路的直流电压，由此来监测配电自动化终端的直流电源，并为自检功能的有无压判别提供判别条件：在终端本体交流失电的情况下，若采集的信号回路的直流电压低于设定的门槛值，达到一定条件后，则处理器1会闭锁住信号变位，不会产生变位信息，也不上送任何硬接点变化量报文给主站，能够防止引起主站拓扑图和记录信息混乱；信号自检电路6用于对电源模块2的瞬变进行监测；开入量信号电路7用于采集一次开关及硬接点的自检信号的开入量，判断是否从合位变分位，即是开关信号输入量1→0；处理器1外接通信模块3，当信号闭锁发生时，则处理器1停止通过通信模块3向主站上送硬接点信号量变位信息，从而使得信号变位的判断更加准确。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具备信号自检的配电自动化终端，包括终端本体，终端本体中设有处理器、电源模块和通信模块，通信模块与处理器相应的信号输入输出端连接；其特征在于：所述配电自动化终端还包括交流测量采集电路、电源测量电路、信号自检电路和开入量信号电路；交流测量采集电路、电源测量电路、信号自检电路、开入量信号电路、所述电源模块的信号输出端均与所述处理器相应的信号输入端电连接； 并且处理器的闭锁逻辑处理方法如下：

（1）若交流测量采集电路或电源模块检测到终端本体的交流输入电压正常，则处理器不发送“交流失电告警”信号，并且作不闭锁遥信变位处理；

（2）若交流测量采集电路或电源模块没有检测到终端本体的交流输入电压，则处理器发送“交流失电告警”信号，并以如下方式进行处理：

（2-1）若电源测量电路所检测的信号回路的直流电压仍高于直流电压门槛值时，则处理器不闭锁遥信变位；

（2-2）若电源测量电路所检测的信号回路的直流电压低于程序设定的直流电压门槛值时，处理器通过信号自检电路发送来的信号，判别信号电源电压是否发生从有电压到无电压的过程，并作如下处理：

（2-2-1）若信号回路的电压发生从有电压到无电压的过程，则处理器闭锁遥信变位，停止上送主站的信号；

（2-2-2）若信号回路的电压没有发生从有电压到无电压的过程，处理器通过开入量信号电路检测自检信号的开入量并作如下处理：

（2-2-2-1）当自检信号的开入量从分位变为合位，则处理器闭锁遥信变位；

（2-2-2-2）当自检信号的开入量没有变位，则处理器不执行闭锁遥信变位；

（3）若电源模块的直流电压恢复到设定值门槛以上，则处理器解除闭锁遥信变位。

2.根据权利要求1所述的一种具备信号自检的配电自动化终端，其特征在于：所述配电自动化终端还包括传感器和模数转换器，所述交流测量采集电路、电源测量电路均通过传感器、模数转换器与处理器相应的信号输入端电连接。

3.根据权利要求2所述的一种具备信号自检的配电自动化终端，其特征在于：所述配电自动化终端还包括线性光电耦合器，所述电源模块、信号自检电路、开入量信号电路分别与线性光电耦合器相应的信号输入端电连接，线性光电耦合器的信号输出端与处理器相应的信号输入端电连接。

4.根据权利要求2所述的一种具备信号自检的配电自动化终端，其特征在于：所述传感器与所述模数转换器之间设有低通滤波电路和采样保持器，传感器依次通过低通滤波电路、采样保持器与模数转换器电连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种具备信号自检的配电自动化终端，其特征在于：所述配电自动化终端还包括加密芯片，所述通信模块通过加密芯片与所述处理器相应的信号输入输出端连接。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种具备信号自检的配电自动化终端，其特征在于：所述配电自动化终端还包括电子开关和指示灯电路，指示灯电路通过电子开关与所述处理器相应的信号输出端电连接；当处理器闭锁遥信变位时，处理器打开电子开关，通过指示灯电路点亮告警灯。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种具备信号自检的配电自动化终端，其特征在于：当处理器闭锁遥信变位时，终端本体的屏幕上输出“信号异常”信息，并输出相关的提示信息，当复归闭锁时，提示异常的信息即将返回。

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