CN201570909U - 楼宇专用母线智能控制系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了智能电网技术领域内的一种楼宇专用母线智能控制系统，包括若干插接单元，该插接单元包括插接在主母线上母线槽、用于测量母线槽的电流、电压和温度的电流互感器、电压测量仪和温度传感器、以及将负载端与母线槽相连的电动开关设备，母线槽的电流、电压和温度的信号经单片机、CAN总线传递给现场控制设备进行显示、记录和报警，现场控制设备根据接收的信号发出指令，经单片机输出给电动开关控制设备，以控制电动开关设备的合闸和断开。本实用新型中，各插接单元相互独立，可实时地将运行不正常的负载脱出电网，以保护电网；该系统稳定可靠，故障概率低，其能提供精确的、量化的控制模式，为大楼能源控制提供了可靠保证。

Description

楼宇专用母线智能控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种电网监测控制设备，特别涉及楼宇的电网智能控制设备。
背景技术
智能建筑的概念，在上世纪末诞生于美国。第一幢智能大厦于1984年在美国哈特福德(Hartford)市建成。我国于90年代才起步，但迅猛发展的势头令世人瞩目。智能建筑是信息时代的必然产物，建筑物智能化程度随科学技术的发展而逐步提高。作为智能建筑物中最重要的能源——电，智能化电气管理系统的开发与应用必不可少。现代工业技术的发展对配电系统运行的可靠性及其智能化管理提出了更高的要求，而微处理器技术的广泛应用及计算机系统可靠性的大幅度提高，使智能化电器元件得到快速发展，智能化电气管理系统应运而生。相对于6kV及以上中高压系统的综合保护及系统监控(SCADA系统)的发展及其在电力系统中的应用，作为直接面向终端用户的开关设备，其智能化研究与应用起步较晚。现有不少应用于低压的智能化监控系统基本上是在SCADA系统基础上进行修改，可以满足基本的监控功能，但不能充分体现低压电气系统的特点及要求。上世纪80年代以来，国际上的知名大公司先后推出了几种工业现场总线和现场通讯协议，这为智能化配电系统的发展提供了更高级的技术平台。
母线槽作为变压器与配电柜之间的输电设备或配电柜与负载之间的配电设备而被广泛使用。随着我国经济建设的飞速发展，对母线槽的需求在不断加大。母线槽行业的发展特别迅速，母线槽产品正朝着高性能、高质量、多品种的方向发展。国外一些公司看准中国巨大的市场，纷纷将自己的品牌产品投入中国。产品的更新换代步伐进一步加大，其生产也表现出了蓬勃发展的好势头。这也给我们提出了一个新的问题，如何将母线槽技术和智能电网相结合，对楼宇的供电进行自动控制和分配，这是目前该行业内需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种楼宇专用母线智能控制系统，使其可通过对母线槽的监测实现对楼宇中各负载的自动控制，并保证电网运行安全。
为解决以上技术问题，本实用新型提供的一种楼宇专用母线智能控制系统，包括若干插接单元，该插接单元包括插接在主母线上母线槽；用于测量母线槽的电流、电压和温度的电流互感器、电压测量仪和温度传感器；以及将负载端与母线槽相连的电动开关设备；所述电流互感器、电压测量仪和温度传感器将探测到的母线槽的电流、电压和温度的信号传递给单片机，单片机将接收的模拟信号转换成数字信号并依次通过CAN驱动芯片接口、CAN总线和CAN适配器将信号传递给现场控制设备进行显示、记录和报警，现场控制设备根据接收的信号发出指令，通过CAN适配器、CAN总线和CAN驱动芯片接口将指令传送给单片机，单片机将从现场控制设备来的数字信号转换成模拟信号，输出给电动开关控制设备，以控制电动开关设备的合闸和断开。
本实用新型中，各插接单元相互独立，相应的运行参数可通过现场控制设备进行记录、显示和报警，通过现场控制设备的程序设计，可将控制信号反馈给单片机，以控制相应部位的电动开关设备动作，实时地将运行不正常的负载脱出电网，以保护电网；此外，现场控制设备还可人为输入指令控制电动开关设备的开闸和合闸；本实用新型应用CAN总线技术解决了楼宇电网的仪表、控制器、传感器等的数字通信以及这些设备和高级控制系统之间的信息传递问题。该系统稳定可靠，将发生故障概率降到最低可能限度。系统能提供精确的、量化的控制模式，为大楼能源控制提供了可靠保障。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型的电气原理图。
具体实施方式
如图1和2所示，为楼宇专用母线智能控制系统，包括若干插接单元P1、P2、P3……Pn，每个插接单元由母线槽、电流互感器、电压测量仪、温度传感器和电动开关设备等组成，母线槽插接在主母线上，电流互感器、电压测量仪和温度传感器用于测量母线槽的电流、电压和温度，电流和电压测量可采用电流、电压监测设备Sentron PAC3200，Sentron PAC3200内设有电流互感器和电压测量仪；电动开关设备采用3VL的电操控断路器，其用于将负载端与母线槽相连，可以用来接通和分断正常的负载电流、过载电流，也可以用来接通和分断短路电流；单片机采用西门子可编程控制器S7-300，其具有相应的模拟信号接口AI，也具有数字信号接口DI、DO；电流互感器、电压测量仪和温度传感器将探测到的母线槽的电流、电压和温度的信号通过信号接口传递给单片机，单片机将接收的模拟信号转换成数字信号并依次通过CAN驱动芯片接口、CAN总线和CAN适配器将信号传递给现场控制设备进行显示、记录和报警，现场控制设备采用西门子多功能操作面板MP377；现场控制设备根据接收的信号发出指令，通过CAN适配器、CAN总线和CAN驱动芯片接口将指令传送给单片机，单片机将从现场控制设备来的数字信号转换成模拟信号，输出给电动开关控制设备，以控制电动开关设备的合闸和断开。CAN总线信号传输采用Profibus专用屏蔽线传输。系统工作时，可根据监测的母线槽的电流、电压和温度值，将运行不正常的负载断开，同时发出警报，实现过载、短路、欠压等保护功能，同时，通过输入指令，控制正常负载的运行和停止。
该控制系统中，现场总线作为智能设备的联系纽带，把挂在总线上作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现对楼宇母线槽基本的控制、计算、参数设置、报警、显示、监控及系统管理等综合自动化功能。
其优点在于：
1、节省硬件投资。现场总线系统的智能设备分散在现场，能直接执行控制和计算功能，可减少大量的变送器及调节器、计算单元等，节省了可观的硬件投资，并可减少控制室的占地面积。
2、节省安装费用。现场总线系统的接线十分简单，一条通信总线上可挂接几个甚至上百个设备，节省安装附件，安装工作量大大减少，设计及接线校对的工作量也大大减少。
3、减少维护费用。由于现场控制设备具有自诊断及一定的故障处理能力，并通过数字通信将相关信息送往控制室，用户可实时监测及查询所有设备的运行，及时了解维护信息，以便早期分析与排除故障，缩短维护停工时间
4、提高了测量数据的准确性和可靠性。由于现场总线设备的智能化、数字化，从根本上提高了测量与控制的精确度。

Claims (1)

1.一种楼宇专用母线智能控制系统，其特征在于：包括若干插接单元，该插接单元包括插接在主母线上母线槽；用于测量母线槽的电流、电压和温度的电流互感器、电压测量仪和温度传感器；以及将负载端与母线槽相连的电动开关设备；所述电流互感器、电压测量仪和温度传感器将探测到的母线槽的电流、电压和温度的信号传递给单片机，单片机将接收的信号转换成数字信号并依次通过CAN驱动芯片接口、CAN总线和CAN适配器将信号传递给现场控制设备进行显示、记录和报警；现场控制设备根据接收的信号发出指令，通过CAN适配器、CAN总线和CAN驱动芯片接口将指令传送给单片机，单片机将从现场控制设备来的数字信号转换成模拟信号，输出给电动开关控制设备，以控制电动开关设备的合闸和断开。
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