CN204118715U - 用户分界开关控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用户分界开关控制器，包括中央处理器单元、负荷控制单元、数据采集单元、电源单元，其中，所述电源单元为其他单元的工作电源；所述数据采集单元用于采集过流信号、接地信号和交流信号，并对所述信号进行A/D转换，发送给所述中央处理单元；所述中央处理单元用于对所述信号进行检测，并在线路有过流情况或接地情况发生时，驱动负荷开关断开，在用户负载容量超过申请负载容量时，向所述负荷控制单元发送超负载指令；所述负荷控制单元用于接收所述中央处理单元发送的超负载指令，并按规程实施一次报警、二次报警和分闸断电。上述用户分界开关控制器既实现了对电路的过流、接地保护功能，又实现了对电路负荷的监测功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电领域，尤其涉及一种用户分界开关控制器。
背景技术
10kV架空配电线路T接发生接地或短路故障时，若故障在其进线段，或在用户进线开关内侧，但其保护动作时限与变电站出线开关保护动作时限配合不当时，均会造成变电站出线开关保护掉闸。若此时故障性质是永久性的，将导致变电站重合闸不成功。这样一个中压用户界内的事故将使整条配电线路停电。
智能分界负荷开关是解决上述问题的设备，可以实现自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障，从而确保非故障用户的用电安全。但此种智能分界负荷开关存在功能性单一的缺陷。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种功能丰富的用户分界开关控制器。
一种用户分界开关控制器，包括：中央处理器单元、负荷控制单元、数据采集单元、电源单元，其中，
所述电源单元与所述中央处理单元、负荷控制单元和数据采集单元连接；
所述数据采集单元与过流线圈、接地线圈、电压互感器和电流互感器连接，通过所述过流线圈和接地线圈采集过流和接地信号，将采集到的过流和接地信号进行A/D处理后，发送给中央处理单元，以及，
通过所述电压互感器和电流互感器采集交流信号，将采集到的交流信号进行A/D处理后，发送给中央处理单元；
所述中央处理单元用于接收所述数据采集单元发送的过流信号、接地信号和交流信号，检测到有过流现象或接地情况发生时，驱动负荷开关断开，以及，
检测到用户负载容量超过申请负载容量时，向所述负荷控制单元发送超负载指令；
所述负荷控制单元用于接收所述中央处理单元发送的超负载指令，并按规程实施一次报警、二次报警和分闸断电。
在其中一个实施例中，所述中央处理单元包括数据处理模块和数据存储模块，所述数据采集单元包括信号采集模块和模数转换模块，其中，
所述信号采集模块与所述过流线圈、接地线圈、电压互感器和电流互感器连接，通过所述过流线圈和接地线圈采集过流信号和接地信号，过所述电压互感器和电流互感器采集交流信号，并将采集到的过流信号、接地信号和交流信号发送给所述模数转换模块；
所述模数转换模块将所述过流信号、接地信号和交流信号进行A/D转换后，发送给所述数据处理模块；
所述数据处理模块接收所述模数转换模块发送的过流信号、接地信号和交流信号，并检测有无过流、接地发生，用户负载容量有无超过申请负载容量，检测到有过流现象或接地情况发生时，驱动负荷开关断开，以及，
检测到用户负载容量超过申请负载容量时，向所述负荷控制单元发送超负载指令；
所述数据存储模块用于存储经所述数据处理模块处理后的数据。
在其中一个实施例中，所述用户分界开关控制器还包括通讯单元，其中，
所述通讯单元与所述电源单元连接；
所述通讯单元用于接收所述中央处理单元向主台发送数据的指令，并定时将所述数据发送给所述主台，以及，
接收所述主台的召测，并将所述主台的召测发送给所述中央处理单元。
在其中一个实施例中，所述通讯单元包括：RS232模块、RS485模块、以太网模块、GPRS模块和CAN模块。
在其中一个实施例中，所述用户分界开关控制器还包括时钟单元，与所述电源单元连接，用于向所述中央处理单元和通讯单元提供实时时钟功能。
在其中一个实施例中，所述用户分界开关控制器还包括显示单元，与所述电源单元连接，所述中央处理单元将需要显示的数据信息发送给所述显示单元，所述显示单元用于将接收到的数据信息进行显示。
在其中一个实施例中，所述通讯单元还用于读取二次侧计量表的数据，并将读取到的数据发送给中央处理单元。
在其中一个实施例中，所述数据处理模块采用BF537高精度数字信号处理器。
上述用户分界开关控制器，通过采用数据采集单元、中央处理单元和负荷控制单元，监测过流信号、接地信号和交流信号，既实现了对电路的过流、接地保护功能，又实现了对电路负荷的监测功能。
进一步地，通过采用时钟单元、通讯单元以及显示单元，使得该用户分界开关控制器可以与主台通信，向主台发送供电质量的相关数据，以及接受主台的召测，以及读取二次侧计量表的数据。上述用户分界开关控制器实现了集多功能于一体，减少了设备种类与数量。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，以下将对本实用新型或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1为一个实施例中用户分界开关控制器的结构示意图。
具体实施方式
图1为一个实施例中用户分界开关控制器的结构示意图，参见图1，用户分界开关控制器100包括：中央处理单元110、数据采集单元120、负荷控制单元130和电源单元140。
电源单元140与中央处理单元110、数据采集单元120和负荷控制单元130分别连接，作为中央处理单元110、数据采集单元120和负荷控制单元130的工作电源。
数据采集单元120与电路中的过流线圈、接地线圈、电压互感器和电流互感器分别连接，用于采集所述过流线圈和接电线圈的信号，并将采集到的过流线圈和接电线圈信号进行A/D处理，然后发送给中央处理单元110。
数据采集单元120还通过所述电压互感器和电流互感器采集交流信号，并将采集到的交流信号进行A/D处理，然后发送给中央处理单元110。
中央处理单元110用于接收数据采集单元120发送的信号，并检测有无过流或接地情况发生时，若有过流或接地情况发生，则驱动负荷开关断开。
中央处理单元110还检测用户负载容量有无超过申请负载容量，若检测到用户负载容量超过申请负载容量，则向负荷控制单元130发送超负载指令。
负荷控制单元130用于接收中央处理单元110发送来的超负载指令，并按照规程实施一次报警、二次报警，直至分闸断电。
若负荷开关侧发生相间短路故障，则变电站馈出线断路器分闸，在线路失电后，用户分界开关控制器100控制分界开关本体分闸；若负荷开关侧发生单相接地故障，则用户分界开关控制器100直接控制该分界开关本体分闸。
数据采集单元120将通过所述电压互感器和电流互感器采集的交流信号，进行A/D转换后，发送给中央处理单元110，中央处理单元110检测数据采集单元120发送来的A/D转换后的交流信号，若用户负载容量超过申请负载容量，则向负荷控制单元130发送超负载指令，负载控制单元130根据规程对该用户实施一次警报、二次警报、甚至分闸断电。
上述用户分界开关控制器100实现了智能用户分界开关控制器功能和负荷控制功能。
进一步的，中央处理单元110包括数据处理模块111和数据存储模块112，数据采集单元120包括信号采集模块121和模数转换模块122。
信号采集模块121与电路中的过流线圈、接地线圈、电压互感器和电流互感器分别连接，用于通过所述过流线圈和接电线圈采集过流信号和接地信号，通过所述电压互感器和电流互感器采集交流信号，并将采集到的过流信号、接电信号和交流信号发送给模数转换模块122。
模数转换模块122将接收到的所述过流信号、接地信号和交流信号进行A/D处理，然后发送给数据处理模块111。
数据处理模块111用于接收数据采集单元120发送的经A/D转换后的过流信号、接地信号和交流信号，并检测有无过流或接地情况发生，若检测到有过流或接地情况发生，则驱动负荷开关断开。
数据处理模块111还检测用户负载容量有无超过申请负载容量，若检测到用户负载容量超过申请负载容量，则向负荷控制单元130发送超负载指令，以及，将处理后的数据发送到数据存储模块112。
数据存储模块112用于存储数据处理模块111发送来的数据。
可以理解的，信号采集模块121将通过电压互感器和电流互感器采集到的交流信号经过A/D转换后发给数据处理模块111，数据处理模块111将数据进行统计分析，可以得出供电质量的相关数据，如各次谐波比例含量、对高次谐波的计量等，并将处理后的数据存储于数据存储模块112。数据处理模块111还可在线路发生故障时，进行故障录波，通过对这些数据的分析、比较，可以判断保护动作是否正确，从而提高电力系统安全运行水平。
进一步的，用户分界开关控制器100还包括通讯单元150，与电源单元140接通，用于接收中央处理单元110向主台发送数据的指令，并定时将所述数据发送给所述主台，以及，
接收所述主台的召测，并将所述主台的召测信息发送给中央处理单元110，中央处理单元110接收到主台召测信息后做出相关动作，如向主台发送数据、向其他单元发送指令等。
较佳的，通讯单元150包括：RS232模块、RS485模块、以太网模块、GPRS模块和CAN模块。
进一步的，用户分界开关控制器100还包括时钟单元160，与电源单元140接通，用于向中央处理单元110和通讯单元150提供实时时钟功能。
较佳的，用户分界开关控制器100还包括显示单元170，与电源单元140接通，中央处理单元110将需要显示的数据发送到显示单元170，显示单元170将接收到的数据进行显示，方便了解线路的实时信息和过往信息。
较佳的，数据处理模块111采用高精度BF537数字信号处理器。
可以理解的，用户分界开关控制器100的计量部分采用高精度器件确保其计量精度达到0.2S级别，可以实现对一次侧进行计量。将时钟单元160加入用户分界开关控制器100中，结合数据采集单元120、中央处理单元110和通讯单元150，可以使得用户分界开关控制器100具有智能电表的功能，例如，对用户的用电情况进行分类统计，实施分时管理，实现多费率精确计量；主站接收用户分界开关控制器100的用电信息以外，还可以对用户分界开关控制器100进行召测；借助远程通信的功能，用户在异地通过计算机网络、移动通讯设备对家里的各类智能化用电设备进行远程遥控、遥测。
另外，通讯单元150还设有专用通讯口，用于读取二次侧计量表的数据，并将将读取到的二次侧计量表的数据发送给中央处理单元110，中央处理单元110将二次侧计量表的数据和数据采集单元120发送来的数据进行分类对比，并将对比结果发送给主台，主台可以监测有无窃电情况。
上述用户分界开关控制器100，通过采用数据采集单元120、中央处理单元110和负荷控制单元130，监测过流信号、接地信号和交流信号，既实现了对电路的过流、接地保护功能，又实现了对电路负荷的监测功能。
进一步地，通过采用时钟单元160、通讯单元150以及显示单元170，使得该用户分界开关控制器100可以对测量数据进行分类处理，得出供电质量的相关数据，还可以与主台通信，向主台发送供电质量的相关数据，以及接受主台的召测，还可以与主台配合实现防窃电功能。上述用户分界开关控制器100实现了集多功能于一体，减少了设备种类与数量。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种用户分界开关控制器，其特征在于，包括：中央处理器单元、负荷控制单元、数据采集单元、电源单元，其中，
所述电源单元与所述中央处理单元、负荷控制单元和数据采集单元连接；
所述数据采集单元与过流线圈、接地线圈、电压互感器和电流互感器连接，通过所述过流线圈和接地线圈采集过流信号和接地信号，将采集到的过流信号和接地信号进行A/D转换后，发送给中央处理单元，以及，
通过所述电压互感器和电流互感器采集交流信号，将采集到的交流信号进行A/D转换后，发送给中央处理单元；
所述中央处理单元用于检测所述数据采集单元发送的过流信号、接地信号和交流信号，检测到有过流现象或接地情况发生时，驱动负荷开关断开，以及，
检测到用户负载容量超过申请负载容量时，向所述负荷控制单元发送超负载指令；
所述负荷控制单元用于接收所述中央处理单元发送的超负载指令，并按规程实施一次报警、二次报警和分闸断电。
2.根据权利要求1所述的用户分界开关控制器，其特征在于，所述中央处理单元包括数据处理模块和数据存储模块，所述数据采集单元包括信号采集模块和模数转换模块，其中，
所述信号采集模块与所述过流线圈、接地线圈、电压互感器和电流互感器连接，通过所述过流线圈和接地线圈采集过流信号和接地信号，过所述电压互感器和电流互感器采集交流信号，并将采集到的过流信号、接地信号和交流信号发送给所述模数转换模块；
所述模数转换模块将所述过流信号、接地信号和交流信号进行A/D转换后，发送给所述数据处理模块；
所述数据处理模块接收所述模数转换模块发送的过流信号、接地信号和交流信号，并检测有无过流、接地发生，用户负载容量有无超过申请负载容量，检测到有过流现象或接地情况发生时，驱动负荷开关断开，以及，
检测到用户负载容量超过申请负载容量时，向所述负荷控制单元发送超负载指令；
所述数据存储模块用于存储经所述数据处理模块处理后的数据。
3.根据权利要求2所述的用户分界开关控制器，其特征在于，所述用户分界开关控制器还包括通讯单元，其中，
所述通讯单元与所述电源单元连接；
所述通讯单元用于接收所述中央处理单元向主台发送数据的指令，并定时将所述数据发送给所述主台，以及，
接收所述主台的召测，并将所述主台的召测发送给所述中央处理单元。
4.根据权利要求3所述的用户分界开关控制器，其特征在于，所述通讯单元包括：RS232模块、RS485模块、以太网模块、GPRS模块和CAN模块。
5.根据权利要求4所述的用户分界开关控制器，其特征在于，所述用户分界开关控制器还包括时钟单元，与所述电源单元连接，用于向所述中央处理单元和通讯单元提供实时时钟功能。
6.根据权利要求5所述的用户分界开关控制器，其特征在于，所述用户分界开关控制器还包括显示单元，与所述电源单元连接，所述中央处理单元将需要显示的数据信息发送给所述显示单元，所述显示单元用于将接收到的数据信息进行显示。
7.根据权利要求6所述的用户分界开关控制器，其特征在于，所述通讯单元还用于读取二次侧计量表的数据，并将读取到的数据发送给中央处理单元。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的用户分界开关控制器，其特征在于，所述数据处理模块采用BF537高精度数字信号处理器。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110854843A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-02-28 | 保定市冀能电力自动化设备有限公司 | 智能配电网计量与故障保护分界开关控制器控制计算方法 |
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| CN110854843B (zh) * | 2019-10-15 | 2023-08-18 | 保定市冀能电力自动化设备有限公司 | 智能配电网计量与故障保护分界开关控制器控制计算方法 |
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