CN205901448U - 一种新能源变压器综合智能测控终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新能源变压器综合智能测控终端，包括数字信号处理单元、信息采集单元、开关量输入单元、继电器输出单元、电源单元和负载控制单元，信息采集单元和开关量输入单元连接数字信号处理单元，继电器输出单元的输入端与数字信号处理单元相连，继电器输出单元的输出端与负载控制单元相连；所述电源单元与各单元相连。本实用新型适用于配变变压器的测量及控制，能够实现新能源变电站的自动化和智能化，提高用电安全及用电水平，方便实用。

Description

一种新能源变压器综合智能测控终端

技术领域

本实用新型涉及电气测控领域，尤其涉及一种新能源变压器综合智能测控终端。

背景技术

随着社会的不断发展，用户对电能的需求在不断的增大，对供电的可靠性及电力的自动化和智能化也有了更高的要求。传统的新能源变压器测控终端测量方式不够智能，测量精度不够高，组网方式不合理，导致保护误动测量点不全，已经不能满足现代智能电网的发展需求，因此，需要一种更加智能的新能源变压器测控终端。

实用新型内容

为解决现有的技术问题，本实用新型提供了一种新能源变压器综合智能测控终端。

本实用新型的技术方案如下：一种新能源变压器综合智能测控终端，包括数字信号处理单元、信息采集单元、开关量输入单元、继电器输出单元、电源单元和负载控制单元，所述信息采集单元和开关量输入单元连接数字信号处理单元，所述继电器输出单元的输入端与数字信号处理单元相连，继电器输出单元的输出端与负载控制单元相连；所述电源单元分别与数字信号处理单元、信息采集单元、开关量输入单元、继电器输出单元和负载控制单元相连。

进一步的，所述所述信息采集单元包括测量电压互感器和测量电流互感器，所述测量电压互感器和测量电流互感器的输出端与数字信号处理单元相连。测量电压互感器和测量电流互感器分别用于测量用户负载的电压和电流情况，并将这些信号传输给数字信号处理单元，供数字信号处理单元分析处理。

进一步的，所述负载控制单元包括负载开关和负载开关控制回路，所述负载开关位于线路的三相线上，负载开关通过负载开关控制回路与继电器输出单元相连。其中，负载开关与用户负载相连，控制用户负载与供电线路的连接，负载开关控制回路用于控制负载开关的闭合与开启，继电器输出单元根据数字信号处理单元传输的信号驱动负载开关控制回路，从而控制负载开关的通断，进而实现用户负载的投切，以实现对用户负载的保护。

进一步的，还包括负载开关保护单元，所述负载开关保护单元包括第一保护电流互感器、第二保护电流互感器、第三保护电流互感器和继电器，所述第一保护电流互感器、第二保护电流互感器、第三保护电流互感器和继电器分别与数字信号处理单元相连。三个保护电流互感器分别安装在用户负载的端线上测量端线的电流，测量的电流经过数字信号处理单元进行分析后，判断是否需要对用户负载进行投切，再通过继电器输出单元向负载开关控制回路发送控制信号。

进一步的，还包括人机接口，所述人机接口与数字信号处理单元相连。人机接口单元可以实现对测控终端工作状态的查看与操作。具体的，人机接口单元采用大屏低功耗液晶显示，可采用全中文菜单，最大限度地发挥图形点阵液晶显示的优点，对当前电网电压、电流、功率、电容器状态等各信息都进行显示，同时配有操作键盘，电网中各种信息及参数项均可通过简单的键盘操作来选择查看及修改。

进一步的，还包括通讯单元，所述通讯单元与数字信号处理单元相连。通讯单元可提供与外界设备的通讯，实现各终端设备的集散控制，使供电企业随时掌握用户负载的实时状况，随时掌握各设备的运行状态。

进一步的，所述通讯单元包括RS-485通讯接口、RS232通讯接口、GPRS通讯模块、以太网模块、光钎模块中的至少一种。RS-485通讯接口和RS232通讯接口为常用的通讯接口，GPRS通讯模块为常用通讯手段，其中的以太网通讯模块和光钎通讯模块可提供高速的通讯通道，使供电企业能够及时、快速地获取电网中的各项信息，对用户负载和各设备进行及时的处理。

本实用新型的有益效果：采用这样的结构后，可将本测控终端安装于分布式光伏、风力发电站箱变房内，发挥保护、测控、电能质量检测、运行控制、通信管理、远动等功能，同时本测控终端还可以自动隔离分布式光伏电站内故障，支持多种通讯方式接入站内逆变器、汇流箱、环境监测仪、电度表等各种电力设备，与调度主站通信实时反馈电站信息，接受远程控制公共连接点开关投切及逆变器启停，对公共连接点和分布式光伏发电系统进行全方位实时监控。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步阐明。

图1为本实用新型的测控终端的结构示意图；

图2为本实用新型的应用示意图。

具体实施方式

结合图1、2，本实用新型的新能源变压器综合智能测控终端，包括数字信号处理单元1、信息采集单元2、开关量输入单元3、继电器输出单元4、电源单元5和负载控制单元9，所述信息采集单元2和开关量输入单元3连接数字信号处理单元1，所述继电器输出单元4的输入端与数字信号处理单元1相连，继电器输出单元4的输出端与负载控制单元9相连；所述电源单元5分别与数字信号处理单元1、信息采集单元2、开关量输入单元3、继电器输出单元4和负载控制单元9相连。

其中，数字信号处理单元1是本实用新型的核心部分，型号为TMS320LF2812，由微处理器CPU、RAM、ROM、Flash Memory等构成，高性能的32位微处理器CPU，大容量的ROM、RAM及Flash Memory，使得该CPU模件具有极强的数据处理及记录能力，可以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据，主要完成对各单元的集中管理；信息采集单元2主要完成电压、电流信号的采集，供数字信号处理单元1进行分析处理；继电器输出单元4根据数字信号处理单元1发出的信号驱动负载开关的控制装置；电源单元5采用大功率宽范围开关电源，输入交流 220V±20％，50HZ±1.5HZ，总畸变不大于10％，输出DC24V供装置用电，DC5V供CPU用电。

本实施例优选的，信息采集单元2包括测量电压互感器21和测量电流互感器22，测量电压互感器21和测量电流互感器22的输出端与数字信号处理单元1相连。测量电压互感器和测量电流互感器分别用于测量用户负载，信息采集单元2采集高压输电线路的电流和电压，将电流和电压转换成同比例的正弦波信号，此正弦波信号通过信息采集单元2输入数字信号处理单元1，对信息进行高速运算。

本实施例优选的，负载控制单元9包括负载开关91和负载开关控制回路92，负载开关91位于线路的三相线上，通过负载开关控制回路92与继电器输出单元4相连。其中，负载开关91与用户负载相连，控制用户负载与供电线路的连接，负载开关控制回路92用于控制负载开关91的闭合与开启，继电器输出单元4根据数字信号处理单元1传输的信号驱动负载开关控制回路92，从而控制负载开关91的通断，进而实现用户负载的投切，以实现对用户负载的保护。

本实施例优选的，还包括负载开关保护单元6，负载开关保护单元6包括第一保护电流互感器61、第二保护电流互感器62、第三保护电流互感器63和继电器，所述第一保护电流互感器61、第二保护电流互感器62、第三保护电流互感器63和继电器分别与数字信号处理单元1相连。三个保护电流互感器分别安装在用户负载的端线上测量端线的电流，测量的电流经过数字信号处理单元1进行分析后，判断是否需要对用户负载进行投切，再通过继电器输出单元4向负载开关控制回路92发送控制信号。

本实施例优选的，还包括人机接口7，人机接口7与数字信号处理单元1相连。人机接口7可以实现对测控终端工作状态的查看与操作。具体的，人机接口7采用IDC3-40的集成芯片，同时采用大屏低功耗液晶显示，可采用全中文菜单，最大限度地发挥图形点阵液晶显示的优点，对当前电网电压、电流、功率、电容器状态等各信息都进行显示，同时配有操作键盘，电网中各种信息及参数项均可通过简单的键盘操作来选择查看及修改。

本实施例优选的，还包括通讯单元8，通讯单元8与数字信号处理单元1相连。通讯单元8包括。通讯单元8可提供与外界设备的通讯，实现各终端设备的集散控制，使供电企业随时掌握用户负载的实时状况，随时掌握各设备的运行状态。

本实施例优选的，通讯单元包括RS-485通讯接口、RS232通讯接口、GPRS通讯模块、以太网模块、光钎模块中的至少一种。本实施例中选择RS232通讯接口和GPRS通讯模块，8路RS-485通讯串口，4路10/100M RJ45以太网接口,2路千兆SFP光钎接口，2路百兆SC单模光钎接口。其中，RS232通讯接口、GPRS通讯模块和8路RS-485通讯串口提供常用的通讯接口与通讯手段，4路10/100M RJ45以太网接口,2路千兆SFP光钎接口，2路百兆SC单模光钎接口提供高速通讯手段。

本实施例的工作过程如下：首先将负载开关91安装在线路三相线上，负载开关91的三个输出端连接用户负载；然后将测量电压互感器21和测量电流互感器22也安装在线路上，测量电压互感器21和测量电流互感器22的输出端与数字信号处理单元1相连，将测得的电压和电流数据传送给数字信号处理单元1，数字信号处理单元1采用快速傅里叶分析法对数据进行运算处理，计算出系统的用电指标，再与设定值进行比较（其中的电压电流的设定值可以通过人机接口进行简单的修改），判断是否对用户负载进行投切操作，再通过继电器输出单元4向负载开关控制回路92输出开关量控制信号，负载开关控制回路92根据开关量控制信号控制负载开关91的触点的闭合，从而实现用户负载的投切。也可通过开关量输入单元3输入开关控制信息，直接控制负载开关91的触点的闭合。

为了对用户负载进行保护，将三个保护电流互感器分别安装在用户负载的端线上，三个保护电流互感器分别测电流，数字信号处单元1对电流进行分析后，通过继电器输出单元4输出开关量控制信号给负载开关控制回路92，进而控制用户负载的投切，实时监控以实现对用户负载的保护。

本实用新型采用数字信号处理芯片DSP单元进行数据处理，通过采集线路电压和线路电流供DSP单元计算用电指标，通过采集2组3相电压，2组3相电流，32路光耦隔离开入，控制8路继电器开出，8路RS-485通讯串口，4路10/100M RJ45以太网接口,2路千兆SFP光钎接口，2路百兆SC单模光钎接口，支持RSTP协议环网通讯，实现新能源变电站的自动化，智能化，提高用电安全及用电水平，方便实用。同时为新能源运行监控主站或调度主站与分布式发电设备之间建立了通信桥梁，起到“承上启下” 的作用：一方面对上（运行监控主站、调度）上送遥信、遥测、电度、电能质量等信息，并接受主站的遥控分合闸、遥调等命令，另一方面对下（逆变器控制器）转发遥调、启停等命令并接伏逆变器控制器上送的相关遥信信号。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种新能源变压器综合智能测控终端，其特征在于：包括数字信号处理单元(1)、信息采集单元(2)、开关量输入单元(3)、继电器输出单元(4)、电源单元(5)和负载控制单元(9)；所述信息采集单元(2)和开关量输入单元(3)连接数字信号处理单元(1)，所述继电器输出单元(4)的输入端与数字信号处理单元(1)相连，继电器输出单元(4)的输出端与负载控制单元(9)相连；所述电源单元(5)分别与数字信号处理单元(1)、信息采集单元(2)、开关量输入单元(3)、继电器输出单元(4)和负载控制单元(9)相连。

2.根据权利要求1所述的新能源变压器综合智能测控终端，其特征在于：所述信息采集单元(2)包括测量电压互感器(21)和测量电流互感器(22)，所述测量电压互感器(21)和测量电流互感器(22)的输出端与数字信号处理单元(1)相连。

3.根据权利要求1所述的新能源变压器综合智能测控终端，其特征在于：所述负载控制单元(9)包括负载开关(91)和负载开关控制回路(92)，所述负载开关(91)位于线路的三相线上，负载开关(91)通过负载开关控制回路(92)与继电器输出单元(4)相连。

4.根据权利要求3所述的新能源变压器综合智能测控终端，其特征在于：还包括负载开关保护单元(6)，所述负载开关保护单元(6)包括第一保护电流互感器(61)、第二保护电流互感器(62)、第三保护电流互感器(63)和继电器，所述第一保护电流互感器(61)、第二保护电流互感器(62)、第三保护电流互感器(63)和继电器分别与数字信号处理单元(1)相连。

5.根据权利要求1所述的新能源变压器综合智能测控终端，其特征在于：还包括人机接口(7)，所述人机接口(7)与数字信号处理单元(1)相连。

6.根据权利要求1所述的新能源变压器综合智能测控终端，其特征在于：还包括通讯单元(8)，所述通讯单元(8)与数字信号处理单元(1)相连。

7.根据权利要求6所述的新能源变压器综合智能测控终端，其特征在于：所述通讯单元(8)包括RS-485通讯接口、RS232通讯接口、GPRS通讯模块、以太网模块、光钎模块中的至少一种。