CN201985627U - 一种配电终端以及使用该配电终端的智能电网系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种配电终端以及使用该配电终端的智能电网系统，该配电终端包括：故障检测单元，该故障检测单元检测配电线路及设备的故障，并将代表故障信息的信号发送至中央监控单元；中央监控单元，该中央监控单元与所述故障检测单元电连接，接收所述代表故障信息的信号，发出针对该故障信息的操作指令至控制操作回路，并将该故障信息及所作操作发送至通信单元；以及通信单元，该通信单元与所述中央监控单元电连接，接收所述故障信息及所作操作，并将该故障信息及所作操作发送至配电主站。通过使用本实用新型提供的配电终端，可实现实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患，提升电网运行的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电网领域，并且尤其涉及一种配电终端以及使用该配电终端的智能电网系统。
背景技术
随着科技的发展，电力市场也以前所未有的速度在发展，尤其是对电力系统中配电自动化的要求越来越高，配电自动化是利用现代电子、计算机、通信及网络技术，将配电网在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形等进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制、用电负荷配电管理的现代化。
配网自动化系统的终端装置，一般称为配电自动化终端或配网自动化终端(简称配电终端)，用于中压配电网中的开闭锁、重合器、配电变压器、线路调压器、无功补偿电容器等监视与控制，与配网自动化主站通信，提供配电网运行控制及管理所需的数据，执行主站给出的对配网设备进行调节控制的指令。配电终端是配网自动化系统的基本组成单元，其性能与可靠性直接影响到整个系统能否有效地发挥作用。
传统配电终端多采用传统的中央处理器，如INTEL 96和51系列单片机及其相应单片机实现，但基于这种处理器的配电终端已不能适应电力系统发展，主要表现在：
1、在使用过程中，工作效率底下，难以实现实时性和多功能的双重要求；以及
2、传统配电终端仅仅是一个完成“上传数据、下达命令”任务的现场装置，完成传统的“三遥”(遥测、遥信、遥控)任务，不能满足“自愈、安全、经济、清洁以及能够提供适应未来社会经济发展需要的优质电力与服务”的需要。
实用新型内容
为克服上述传统配电终端因功能单一而无法满足电力系统的需求的缺陷，本实用新型特提供一种数据处理能力强且可能够更好满足配电自动化工程需求的配电终端。
本实用新型提供了一种配电终端，该配电终端包括：故障检测单元，该故障检测单元检测配电线路及设备的故障，并将代表故障信息的信号发送至中央监控单元；中央监控单元，该中央监控单元与所述故障检测单元电连接，接收所述代表故障信息的信号，发出针对该故障信息的操作指令至控制操作回路，并将该故障信息及所作操作发送至通信单元；以及通信单元，该通信单元与所述中央监控单元电连接，接收所述故障信息及所作操作，并将该故障信息及所作操作发送至配电主站。
其中，所述配电终端可还包括人机接口电路，该人机接口电路与所述中央监控单元电连接。
其中，所述配电终端可还包括负荷检测单元，该负荷检测单元与所述中央监控单元电连接，检测配电线路及设备的运行参数，并将该运行参数发送至所述中央监控单元。
其中，所述中央监控单元可将所述运行参数发送至所述通信单元，以由该通信单元将所述运行参数发送至所述配电主站。
其中，所述配电终端可还包括存储单元，所述中央监控单元与该存储单元电连接，并将所述运行参数、故障信息、以及所作操作存储于该存储单元内。
其中，所述中央监控单元可为RISC微处理器。
相应地，本实用新型还提供了一种智能电网系统，该配电系统包括配电主站以及与该配电主站通信连接的一个或多个配电终端，该配电终端为上述配电终端。
本实用新型提供的配电终端可直接根据故障信息发出操作指令，而并非仅能够接收来自配电主站的操作指令并将该操作指令下达给控制操作回路。通过使用本实用新型提供的配电终端，可实现实时掌控电网运行状态，及时发现、快速诊断和消除故障隐患；在尽量少的人工干预下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生，提升电网运行的可靠性。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型提供的配电终端的结构示意图；
图2为本实用新型提供的配电终端的另一实施方式的结构示意图；以及
图3为本实用新型的智能电网系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
图1为本实用新型提供的配电终端的结构示意图。如图1所示，本实用新型提供了一种配电终端，该配电终端包括：故障检测单元10，该故障检测单元10检测配电线路及设备故障，并将代表故障信息的信号发送至中央监控单元20；中央监控单元20，该中央监控单元20与所述故障检测单元10电连接，接收所述代表故障信息的信号，发出针对该故障信息的操作指令至控制操作回路，并将该故障信息及所作操作发送至通信单元30；以及通信单元30，该通信单元30与所述中央监控单元20电连接，接收所述故障信息及所作操作，并将该故障信息及所作操作发送至配电主站。
所述故障检测单元10可为任何可实现电流、电压、温度、电阻以及功率等检测的装置，其可将所检测的参数与预定参数进行比较，藉此判断是否发生故障。该故障检测单元10可检测出故障电流及电压值、故障电流及电压的波形、小电流接地故障电流、以及故障方向等。
所述控制操作回路与受控终端电连接，可在所述控制指令的控制下，对受控终端进行控制。该受控终端可包括开闭锁、重合器、配电变压器、线路调压器、无功补偿电容器等，所述中央监控单元20可根据故障信息，对该受控终端进行各种操作，例如启停操作、分合闸操作、分段开关重合控制、开闭锁备用电源自投等。
所述通信单元30可为各类能够实现通信功能的接口，诸如RS232接口、RS458接口、以太网接口、光纤接口、无线路由等。
图2为本实用新型提供的配电终端的另一实施方式的结构示意图。如图2所示，所述配电终端可还包括人机接口电路40，该人机接口电路40与所述中央监控单元20电连接。籍由该人机接口电路40，可提供给用户提供一与该配电终端进行交互的界面，便于用户了解配电终端内的信息(诸如，故障检测单元10所检测的故障信息)，对所述配电终端进行人工设置，例如设置在接收何种故障信息时对受控终端进行何种操作以及定时操作等。该人机接口电路40可为实现数据通信的任何接口，诸如RS232接口、USB接口等。
其中，所述配电终端可还包括负荷检测单元50，该负荷检测单元50与所述中央监控单元20电连接，检测配电线路及设备的运行参数，并将该运行参数发送至所述中央监控单元20。该负荷检测单元50实时运行，其可为任何可实现以下运行参数检测的装置，所检测的运行参数包括：选定时刻(一般是整点时刻)的电压有效值、电流有效值、有功、无功、功率因数、有功电能、无功电能等运行参数，一段时间(时间段可选)内电压、电流、有功功率、功率因数的最大值、最小值及其出现时间、供电中断时间与恢复时间等。
其中，所述中央监控单元20在接收到所述运行参数之后，可将所述运行参数发送至所述通信单元30，以由该通信单元30将所述运行参数发送至所述配电主站，以便配电主站可即时了解配电终端及其所监控的线路及设备的运行状况。
其中，所述中央监控单元20还可根据中央监控单元20所接收的运行参数，进行电压合格率以及供电可靠性的统计。之后，中央监控单元20可将该负荷统计单元的统计结果经由通信单元30发送至配电主站，以便配电主站及时了解配电线路及设备的统计结果。
其中，所述配电终端可还包括存储单元60，所述中央监控单元20电连接与该存储单元60，并将所述统计结果、运行参数、故障信息、以及所作操作存储于该存储单元60内。藉此，可在配电终端与配电主站的通信中断时，仍然可以保存被监视线路及设备的统计结果、运行参数、故障信息以及配电终端所执行的操作，以便在通信恢复之时，配电主站可从存储器内读取相应数据。另一方面，该配置也降低了对通信实时性的要求，使得配电主站可在实时任务不多、相对空闲时读取相应数据。
其中，所述存储单元60所存储的故障信息可包括：(1)故障电流及电压值或故障电流及电压的波形，为了简化装置的构成及减少数据传输量，亦可以只存储几个关键的故障电流及电压幅值，如故障发生及故障切除前、后的值。(2)故障发生时间及故障历时。(3)小电流接地故障电流。配电终端需检测小电流接地系统单相接地产生的零序电流，以供配电系统确定接地故障的位置。(4)故障方向。有些情况下，配电终端需要测量故障电流方向，供确定故障位置使用。
其中，所述配电终端可还包括电源电路70，该电源电路70与所述中央监控单元20电连接，以对该中央监控单元20供电。该电源电路70可接收外部电能，将该电能转换为适于该中央监控单元20的电能，之后将该电能提供给中央监控单元20。
其中，所述中央监控单元20可采用32位RISC微处理器(精简指令集计算机微处理器)或高速数字信号处理器(DSP)。由此得到的监控终端的数据处理与存储能力强大、接口丰富、扩展灵活、方便、制造成本低，可以更好地满足配电自动化工程应用要求。
图3为本实用新型提供的智能电网系统的结构示意图。如图3所述，本实用新型提供的智能电网系统包括配电主站200以及与该配电主站通信连接的一个或多个配电终端100，该配电终端100为上述配电终端。
本实用新型提供的配电终端，除了完成传统的“三遥”(遥测、遥信、遥控)任务外，还要能够检测故障、完成一些当地自动控制功能，如分段开关重合控制、开闭锁备用电源自投等，实现了智能电网的“自愈、安全、经济、清洁以及能够提供适应未来社会经济发展需要的优质电力与服务”的功能，保证了生产的顺利进行。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (8)
1.一种配电终端，其特征在于，该配电终端包括：
故障检测单元(10)，该故障检测单元(10)检测配电线路及设备的故障，并将代表故障信息的信号发送至中央监控单元(20)；
中央监控单元(20)，该中央监控单元(20)与所述故障检测单元(10)电连接，接收所述代表故障信息的信号，发出针对该故障信息的操作指令至控制操作回路，并将该故障信息及所作操作发送至通信单元(30)；以及
通信单元(30)，该通信单元(30)与所述中央监控单元(20)电连接，接收所述故障信息及所作操作，并将该故障信息及所作操作发送至配电主站。
2.根据权利要求1所述的配电终端，其特征在于，该配电终端还包括人机接口电路(40)，该人机接口电路(40)与所述中央监控单元(20)电连接。
3.根据权利要求1所述的配电终端，其特征在于，该配电终端还包括负荷检测单元(50)，该负荷检测单元(50)与所述中央监控单元(20)电连接，检测配电线路及设备的运行参数，并将该运行参数发送至所述中央监控单元(20)。
4.根据权利要求3所述的配电终端，其特征在于，所述中央监控单元(20)将所述运行参数发送至所述通信单元(30)，以由该通信单元(30)将所述运行参数发送至所述配电主站。
5.根据权利要求3或4所述的配电终端，其特征在于，该配电终端还包括存储单元(60)，所述中央监控单元(20)与该存储单元(60)电连接，并将所述运行参数、故障信息、以及所作操作存储于该存储单元(60)内。
6.根据权利要求1所述的配电终端，其特征在于，所述中央监控单元(20)为RISC微处理器。
7.根据权利要求1所述的配电终端，其特征在于，该配电终端还包括电源电路(70)，该电源电路(70)与所述中央监控单元(20)电连接。
8.一种智能电网系统，该智能电网系统包括配电主站(200)以及与该配电主站通信连接的一个或多个配电终端(100)，其特征在于，
该配电终端(100)为根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的配电终端。
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