CN203368141U - 采用can总线通信的新型馈线自动化系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统，主要由依次相连的配电管理子系统、配电主站、配电子站及变电站组成，在该系统中还设置有分别与变电站及配电子站相连的馈线终端FTU，所述的馈线终端FTU为实现配电SCADA和馈线自动化的控制单元，其与配电子站之间采用CAN总线通信。本实用新型结构简单，可大大提高故障状态下系统的实时性；由于采用了CSMA/CD技术，避免了多主站竞争时数据的丢失和出错，数据通信的可靠性和实时性均很好。

Description

采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统
技术领域
本实用新型涉及电力自动化领域，具体是指一种采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统。
背景技术
近年来，国家在配电网的改造方面投入了大量资金，而配电自动化也成为了最热门的话题之一。配电自动化所包含的内容十分广泛，一般来说包括配电监控和配电管理两个部分，其可以划分为多个子系统，各部分分层布置，主要有配电管理子系统、变电站自动化系统、馈线自动化系统、配电监测和需方管理子系统，其中作为配电自动化基础的馈线自动化系统是配电自动化成功实施的关键所在，因此，馈线自动化系统的研究成为了迫切需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统，其构造简单，为实现配电自动化打下了坚实的基础。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统，主要由依次相连的配电管理子系统、配电主站、配电子站及变电站组成，配电子站负责馈线终端FTU上传和下达信息的收集和处理以及馈线故障的自动判断，配电主站位于配电子站与配电管理子系统之间，负责处理配电子站的上传信息，实现与配电管理子系统的接口；在该系统中还设置有分别与变电站及配电子站相连的馈线终端FTU，所述的馈线终端FTU为实现配电SCADA和馈线自动化的控制单元，其与配电子站之间采用CAN总线通信，通信介质为屏蔽双绞线，在通信距离为10km时听你高新速率可达5kbit/s。
进一步地，所述配电子站的数量为两个，而所述的变电站则包括变电站A及变电站B；变电站A与其中一个配电子站连接，而变电站B则与另一配电子站连接。
所述的两个配电子站之间通过馈线终端FTU与配电子站连接的CAN总线通信。
所述的馈线终端FTU设置于两个配电子站之间，且数量为一个以上。
在所述的每个馈线终端FTU上还分别连接有柱上分段开关S。
所述的柱上分段开关S依次串联于变电站A与变电站B之间。
一般配电主站配置在配电网调度中心，与配电子站的距离较远，但数量有限，且信息交换量大，所以该系统的配电主站与配电子站之间采用光纤LAN通信，这样可提高系统的实时性和可靠性。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本实用新型的馈线终端FTU与配电子站，以及两个配电子站之间均采用CAN总线通信；根据CAN总线的特点，馈线自动化系统中奖FTU和配电子站都作为总线的一个节点，各台设备通过屏蔽双绞线连接成一个总线型局域网。根据CAN总线的多主站依据优先权访问的特性，将所有FTU和配电子站构成对称型多主站网络结构，总线上的所有节点都可以成为主节点。正常运行时，配电子站为主节点，FTU为从节点，采用Polling方式进行通信；馈线故障时，FTU成为主节点，主动将故障信息上报，可大大提高故障状态下系统的实时性；由于采用了CSMA/CD技术，避免了多主站竞争时数据的丢失和出错，数据通信的可靠性和实时性均很好。
附图说明
图1为本实用新型的连接结构示意图。
图2为馈线故障隔离示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1、2所示，本实用新型主要由依次相连的配电管理子系统、配电主站、配电子站及变电站组成。配电主站位于配电子站与配电管理子系统之间，负责处理配电子站的上传信息，实现与配电管理子系统的接口；配电子站负责馈线终端FTU上传和下达信息的收集和处理以及馈线故障的自动判断；在该系统中还设置有分别与变电站及配电子站相连的馈线终端FTU，所述的馈线终端FTU为实现配电SCADA和馈线自动化的控制单元，其与配电子站之间采用CAN总线通信，通信介质为屏蔽双绞线，在通信距离为10km时听你高新速率可达5kbit/s。
所述配电子站的数量为两个，而所述的变电站则包括变电站A及变电站B；变电站A与其中一个配电子站连接，而变电站B则与另一配电子站连接；所述的两个配电子站之间通过馈线终端FTU与配电子站连接的CAN总线通信；馈线终端FTU设置于两个配电子站之间，且数量为一个以上；馈线终端FTU是馈线自动化系统的关键设备。FTU是一个基于单片机设计的全数字控制单元，采用高性能的单片机作为主控芯片，整个装置分为中央控制、模拟量变换和采集、数字量输入/输出控制、通信以及电源等模块。各模块之间既相对独立又有机连接，输入和输出均可通过上位机进行灵活配置。正常运行时，FTU检测馈电线路的运行参数；线路故障时，转入故障参数的测量。这两种状态的转化是自动进行的，所有测量数据均有定时备份，并带有时标。装置本身带有备用电池，在线路停电时，仍可连续运行24h。FTU控制分段开关的接口具有反事故措施，避免了由于装置本身故障所导致的分段开关的误操作。FTU包含的基本功能如下：（1）信息的采集和处理：正常运行和故障运行时状态量和模拟量的采集和处理；（2）遥控指令的执行：接收并执行遥控指令，控制开关的分合及闭锁，并具有当地控制功能；（3）设置功能：始终设置，当地和远方操作设置；（4）事件记录和上报功能：开关变位、电压量和电流量越限等；（5）电源失电保护；（6）通信功能；（7）自诊断、自恢复功能。
在所述的每个馈线终端FTU上还分别连接有柱上分段开关S；所述的柱上分段开关S依次串联于变电站A与变电站B之间。自动故障隔离是馈线自动化系统的重要内容，其是借助站控终端盒专用通信线的柱上开关，只需动作一次就可隔离故障区段，使停电范围和停电时间最小。以图2为例，当F点发生故障时，变电站A和S1处均感受到故障电流，站控终端发命令使S1和S2分闸，S3合闸，完成故障区段隔离、非故障区段的恢复供电。为了实现非故障区段的连续供电，故障隔离的全部过程应在很短的时间内完成，且要求柱上开关能够切断故障电流。考虑到线路故障绝大多数是瞬时故障，并且线路出口断路器一般均装设重合闸装置，因此在线路出口断路器因线路故障第1次跳闸时，不让线路分段开关操作，若线路出口断路器重合成功，则恢复供电；若重合失败，则根据FTU所监测的故障信息，配电子站进行故障隔离计算，并发出故障隔离命令，完成故障隔离。
一般配电主站配置在配电网调度中心，与配电子站的距离较远，但数量有限，且信息交换量大，所以该系统的配电主站与配电子站之间采用光纤LAN通信，这样可提高系统的实时性和可靠性。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统，其特征在于：主要由依次相连的配电管理子系统、配电主站、配电子站及变电站组成，在该系统中还设置有分别与变电站及配电子站相连的馈线终端FTU，所述的馈线终端FTU为实现配电SCADA和馈线自动化的控制单元，其与配电子站之间采用CAN总线通信。
2.根据权利要求1所述的采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统，其特征在于：所述配电子站的数量为两个，而所述的变电站则包括变电站A及变电站B；变电站A与其中一个配电子站连接，而变电站B则与另一配电子站连接。
3.根据权利要求2所述的采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统，其特征在于：所述的两个配电子站之间通过馈线终端FTU与配电子站连接的CAN总线通信。
4.根据权利要求3所述的采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统，其特征在于：所述的馈线终端FTU设置于两个配电子站之间，且数量为一个以上。
5.根据权利要求4所述的采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统，其特征在于： 在所述的每个馈线终端FTU上还分别连接有柱上分段开关S。
6.根据权利要求5所述的采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统，其特征在于：所述的柱上分段开关S依次串联于变电站A与变电站B之间。
7.根据权利要求6所述的采用CAN总线通信的新型馈线自动化系统，其特征在于：所述的配电主站与配电子站之间采用光纤LAN通信。
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CN104505942A (zh) * 2014-12-19 2015-04-08 厦门远通电子技术有限公司 基于数据总线的配电自动化馈线终端及其网络
CN109742778A (zh) * 2019-03-16 2019-05-10 深圳德微电技术有限公司 一种用于低压配电网的电力负载均衡系统
CN110661337A (zh) * 2019-09-09 2020-01-07 江苏伦肯智能科技有限公司 一种采用can总线通信的馈线自动化系统

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