CN201156681Y - 智能配电系统 - Google Patents

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苏善伟
张跃海
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Taian Huadian Intelligent Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型公开一种智能配电系统，属于电力设备领域，包括控制装置，控制装置与信号装置、测量装置、输出装置和显示模块连接。本实用新型可以通过显示模块显示各种电参数、信号输入、遥控输出、过流过压报警等信息，通过通信模块组成传输距离远、抗干扰性能力强的工业通讯网络，方便与配有组态软件的上位机组成监控系统，能够提高电网安全、实现变电站无人值守，达到减员增效、提高电力系统自动化水平的目的。

Description

智能配电系统
技术领域
本实用新型涉及一种智能配电系统。
背景技术
目前，随着电力科技信息技术的进步和社会需求的不断提高，对变电站的安全、经济运行要求越来越高，对于供电企业来说实现变电站无人值守是一场全新的运行管理模式的变革和技术进步，变电站无人值班可提高电网安全、经济运行水平，改善供电质量，达到了减人增效的目的，对于提升供电企业的劳动生产率和经济效益发挥极大的作用。普通的配电模块仅采用8位的单片机作为CPU，直接对电信号进行采样，工作速率较低，误差大，采用数码管显示，而一般不具备网络通信功能，不能满足日益发展的电力系统自动化的需要。
发明内容
本实用新型的任务在于提供一种能够提高电网安全、实现变电站无人值守的智能配电系统。
其技术解决方案是：智能配电系统，包括：
控制装置，与信号装置、测量装置和输出装置连接，用于读取测量装置检测到的数据、检测信号装置的各种状态、接受并执行调节命令，调节变配电参数；
信号装置，与控制装置连接，用于采集外部断路器、刀闸的开合状态等；
测量装置，与控制装置连接，用于采集并传送各种电(运行)参数，包括各种电气量和负荷等；
输出装置，与控制装置连接，用于接受并执行控制命令，主要是分合闸等。
显示模块，与控制装置连接，用于轮番显示各种电参数值(电流、电压、功率、电能、频率等)、遥信信息、遥控状态、报警信息等。
上述控制装置还与远程计算机监控装置和存储模块、时钟模块连接。
上述控制装置采用MSP430F149单片机作为控制核心。
上述信号装置与控制装置之间依次设有光电隔离模块和开关量输入模块。
上述测量装置与控制装置之间设有CT模块和PT模块与三相电能芯片模块，三相电能芯片模块采用ATT7022A芯片。
上述输出装置与控制装置之间设有继电器隔离模块和I/O输出模块。
上述输出装置与控制装置之间设有继电器隔离模块和I/O输出模块。
上述控制装置与远程计算机监控装置之间设置有通信模块。
本实用新型可以通过显示模块显示各种电参数、信号输入、遥控输出、过流过压报警等信息，通过通信模块组成传输距离远、抗干扰性能力强的工业通讯网络，方便与配有组态软件的上位机组成监控系统，能够提高电网安全、实现变电站无人值守，达到减员增效、提高电力系统自动化水平的目的。
本实用新型的工作原理为：本智能配电系统通过控制装置读取测量装置的各种数据，经过处理与运算后，把各种参数轮番显示在显示模块上；信号装置通过中断方式把外界输入的信号传送给控制装置，并在显示模块上显示出来，以便于工作人员了解各种信息；控制装置根据上位监控计算机下发的命令或电压电流报警信息对输出装置进行操作，来实现外部断路器的分合闸；控制装置能够把测量装置中测量到的电能数、报警时间、继电器动作时间等一些重要信息存储在存储器中，以备日后查询；控制装置能通过485通信模块实现与上位监控计算机的通信，把测量到的各种数据、信号状态、控制状态、报警时间等上报到计算机，也可接受上位机下发的各种命令，实现远程调控功能。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
下面结合附图对本实用新型进行说明：
具体实施方式
如图1所示的智能配电系统，包括：
控制装置：以TI公司生产的MSP430F149单片机为控制核心，与信号装置、测量装置、控制装置、液晶显示模块、通信模块和存储、时钟模块相连接。它通过SPI总线读取测量装置的电能芯中片的数据，通过数据处理、运算得到各种电参数的实际值，精度达0.5级。具体工作参数为：
三相交流电流(Ia Ib Ic)    额定电流：5A(1A可选)
                          过载能力：持续：1.2倍，瞬时：电流10倍/5秒
三相交流相电压(Ua Ub Uc)  额定电压：220V、100V
过载能力：持续：1.2倍，瞬时：2倍/1秒
频率范围：(45～65)Hz
控制装置还完成对信号装置的信号读取、对输出装置的操作，与上位机的通信等功能。
测量装置：与控制装置连接，通过三相电流互感器CT、电压互感器PT把电力线中的大电流、高电压强信号转变为适合测量的小电流、低电压信号，进而通过三相电能芯片ATT7022B把这些信号的特征参数值检测出来，如电流、电压、功率、电能、频率等，实现遥测功能。所能够测量的电流电压范围如下：
三相交流电流(Ia Ib Ic)    额定电流：5A(1A可选)
过载能力：持续：1.2倍，瞬时：电流10倍/5秒
三相交流相电压(Ua Ub Uc)额定电压：220V、100V
过载能力：持续：1.2倍，瞬时：2倍/1秒
频率范围：(45～65)Hz
信号装置：与控制装置连接，把检测到的遥信信号，主要是外部断路器、刀闸的开合状态，通过光电隔离模块送入控制装置，实现遥信功能。本信号装置有6路遥信输入。
输出装置：与控制装置相连接，接受并执行控制装置发出的控制命令，主要是通过控制继电器的开合开遥控断路器的分合闸，实现遥控功能。本输出装置有3路继电器输出，既可以电平方式输出，也可以脉冲方式输出。性能指标如下：5A/250VAC、5A/30VDC。
液晶显示模块：与控制装置相连接，可通过按键设置轮番显示测量的各种数据，如三相电流、三相电压、有功功率、无功功率、有功电能、频率等。也可以通过输入密码方式来设置各种参数，如仪表地址、波特率、电流变比、电压变比、电压报警上限、电压报警下限、电流报警上限等。
通信模块：通过基于Modbus-RTU协议的Rs-485总线实现控制装置与远程计算机监控装置的通信，完成各种数据的上传下发。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型智能配电系统进行各种改动和变型，而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求极其等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1、智能配电系统，其特征在于包括：
控制装置，与信号装置、测量装置和输出装置连接，用于读取测量装置的数据、检测信号装置的各种状态、接受并执行调节命令，调节变配电参数；
信号装置，与控制装置连接，用于采集外部断路器、刀闸的开合状态；
测量装置，与控制装置连接，用于采集并传送各种电参数，包括各种电气量和负荷；
输出装置，与控制装置连接，用于接受并执行控制命令，主要是分合闸；
显示模块，与控制装置连接，用于轮番显示各种电参数值、遥信信息、遥控状态、报警信息。
2、根据权利要求1所述的智能配电系统，其特征在于所述控制装置还与远程计算机监控装置和存储模块、时钟模块连接。
3、根据权利要求1所述的智能配电系统，其特征在于所述控制装置采用MSP430F149单片机作为控制核心。
4、根据权利要求1所述的智能配电系统，其特征在于所述信号装置与控制装置之间依次设有光电隔离模块和开关量输入模块。
5、根据权利要求1所述的智能配电系统，其特征在于所述测量装置与控制装置之间设有CT模块和PT模块与三相电能芯片模块。
6、根据权利要求1所述的智能配电系统，其特征在于所述输出装置与控制装置之间设有继电器隔离模块和I/O输出模块。
7、根据权利要求2所述的智能配电系统，其特征在于所述控制装置与远程计算机监控装置之间设置有通信模块。
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