CN211605668U - 一种物联网化低压配电柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于输配电技术领域，涉及配电柜技术，尤其是一种物联网化低压配电柜，包括一柜体，所述柜体内安装有一次主设备和低压母线，所述一次主设备包括配电变压器、进线开关、多个出线开关、避雷器和电容器，其中配电变压器的低压侧通过进线开关与低压母线相连接，各出线开关、避雷器和电容器分别与低压母线相连接，其特征在于：所述的一次主设备内均配置HPLC模块并预留HPLC接口，一次主设备采用CoAP传输协议与一个智能配变终端相连接；一次主设备中的配电变压器、进线开关和出线开关内分别安装有多个非电气传感器，每个非电气传感器的信号输出端均与一个传感汇集单元相连接。
Description
技术领域
本实用新型属于输配电技术领域，涉及配电柜技术，尤其是一种物联网化低压配电柜。
背景技术
配电台区是直接面向电力用户的基础供电单元，主要实现电能变换、分配、监测、保护、控制、计量、无功补偿等功能。低压配电柜是配电网中为低压用户分配电能的关键设备，其智能化水平直接影响用户的用电体验。然而，由于低压配电网规模庞大、设备数量繁多，对低压配电柜进行全面感知的成本过高，因此，低压配电柜的监测能力普遍非常薄弱，智能化水平不高，低压设备缺陷无法及时发现导致设备故障率居高不下；倒闸操作大多依赖人工，费时费力；低压配电柜无就地采集、故障研判等功能，一旦设备出现故障，需要受到影响停电的客户打电话投诉、电网公司在派人现场排查逐步确定故障地点，仅故障定位可能就需要数十分钟，会导致用户长时间停电，难以满足用户美好用电的需求。因此，传统的低压配电柜已经不能适应新形势下施工、运行、维护和检修等要求。
基于此，本文提出了一种物联网化低压智能配变柜，包括配电变压器、进线开关、出线开关、台区总表、智能配变终端、避雷器、电容器、传感器及传感器汇集单元。智能配变终端作为边缘处理的核心设备，通过多种通信方式同其他设备进行信息交互，对配电柜内各类设备开展全景感知，实现了低压台区的可观可控，为低压配电网智能化建设奠定了基础。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理，对配电柜内设备进行感知，实现低压台区的可观可控的物联网化低压配电柜。
本实用新型采取的技术方案是：
一种物联网化低压配电柜，包括一柜体，所述柜体内安装有一次主设备和低压母线，所述一次主设备包括配电变压器、进线开关、多个出线开关、避雷器和电容器，其中配电变压器的低压侧通过进线开关与低压母线相连接，各出线开关、避雷器和电容器分别与低压母线相连接，其特征在于：所述的一次主设备内均配置HPLC模块并预留HPLC接口，一次主设备采用CoAP传输协议与一个智能配变终端相连接；一次主设备中的配电变压器、进线开关和出线开关内分别安装有多个非电气传感器，每个非电气传感器的信号输出端均与一个传感汇集单元相连接。
而且，所述的智能配变终端采用物联网化的MQTT协议与外部的配电自动化主站实现信息传输。
而且，所述柜体内还安装有一个台区总表，该台区总表连接在配电变压器的低压侧，所述台区总表与智能配变终端通过RS485方式实现双向连接。
而且，所述非电气传感器包括温度传感器、气体传感器和局放传感器，该温度传感器、气体传感器和局放传感器采用微功率无线方式与传感汇集单元实现连接，传感汇集单元与智能配变终端双向连接。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型中，将智能配变终端作为边缘处理核心，一方面可实现低压就地化处理准确判别低压配电柜内各主设备的健康状态，另一方面可实现与外部的配电自动化主站实现信息传输，进而实现实现对低压台区的可观可控。
本实用新型中，一次主设备内均配置HPLC模块并预留HPLC接口与智能配变终端实现数据的互通，用于直接采集主设备的电气量数据，而温度、局放和气体传感器则用于采集主设备的非电气量数据，经传感汇集单元汇集后通过射频方式与智能配变终端进行通信。相比于传统配电柜，可全景感知低压设备的电气量和非电气量数据。
本实用新型中，智能配变终端是一种成熟度较高，但应用范围尚小的技术手段，十分适合应用于目前基数庞大的低压配电设备，其向下同各低压一次主设备和传感监测设备进行信息交互，向上将就地处理结果传输至配电自动化主站。一方面可作为边缘处理设备，另一方面又可采用物联网化的MQTT协议向配电自动化主站传输数据，功耗低，响应速度快，拓展性高。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。
一种物联网化低压配电柜，包括一柜体，所述柜体内安装有一次主设备和低压母线，所述一次主设备包括配电变压器、进线开关、多个出线开关、避雷器和电容器，其中配电变压器的低压侧通过进线开关与低压母线相连接，各出线开关、避雷器和电容器分别与低压母线相连接，本实用新型的创新在于，所述的一次主设备内均配置HPLC模块4并预留HPLC接口，一次主设备采用CoAP传输协议与一个智能配变终端相连接；一次主设备中的配电变压器、进线开关和出线开关内分别安装有多个非电气传感器，每个非电气传感器的信号输出端均与一个传感汇集单元相连接。
本实施例中，所述的智能配变终端采用物联网化的MQTT协议与外部的配电自动化主站实现信息传输。
本实施例中，所述柜体内还安装有一个台区总表，该台区总表连接在配电变压器的低压侧，所述台区总表与智能配变终端通过RS485方式实现双向连接。
本实施例中，所述非电气传感器包括温度传感器1、气体传感器2和局放传感器3，该温度传感器、气体传感器和局放传感器采用微功率无线方式与传感汇集单元实现连接，传感汇集单元与智能配变终端双向连接。
本实用新型的工作过程是：
本实用新型使用时，以市面上常见的PT100温度传感器、NB-IoT传感汇集单元和PDZ智能配变终端作为一个实施例说明使用过程。在配电变压器的桩头和壳体安装PT100温度传感器，该温度传感器向传感汇集单元间发送注册信息，注册成功后，可将检测到的变压器温度数据通过微功率无线的方式传给传感汇集单元，传感汇集单元接收到上述数据后进行汇集，采用CoAP协议，通过HPLC或射频通信的方式将数据转发给PDZ智能配变终端，智能配变终端根据采集到的温度数据，可通过计算判断配电变压器的运行状态，如温度异常可将异常信息及时上送至配电自动化主站，实现低压配电设备健康状况的实时感知。气体传感器和局放传感器与上述温度传感器的的原理相同。
本实用新型中，非电气传感器用于采集低压配电柜内配电变压器、进线开关和出线开关部分的非电气数据如温度、气体、局放等；智能配变终端通过HPLC或射频方式同传感汇集单元通信，对其汇集到的非电气量数据进行就地分析，判别相应一次主设备的运行健康水平；而各一次主设备均配置HPLC模块，上述一次主设备的电气量数据采用物联网化的CoAP传输协议，通过HPLC模块传至智能配变终端；智能配变终端通过HPLC控制避雷器和电容器动作；通过RS485方式同台区总表交互低压计量信息；通过4G/5G无线通信方式，采用物联网化的MQTT协议向配电自动化主站传输就地处理信息。
本实用新型中，将智能配变终端作为边缘处理核心，一方面可实现低压就地化处理准确判别低压配电柜内各主设备的健康状态，另一方面可实现与外部的配电自动化主站实现信息传输，进而实现实现对低压台区的可观可控。
本实用新型中，一次主设备内均配置HPLC模块并预留HPLC接口与智能配变终端实现数据的互通，用于直接采集主设备的电气量数据，而温度、局放和气体传感器则用于采集主设备的非电气量数据，经传感汇集单元汇集后通过射频方式与智能配变终端进行通信。相比于传统配电柜，可全景感知低压设备的电气量和非电气量数据。
本实用新型中，智能配变终端是一种成熟度较高，但应用范围尚小的技术手段，十分适合应用于目前基数庞大的低压配电设备，其向下同各低压一次主设备和传感监测设备进行信息交互，向上将就地处理结果传输至配电自动化主站。一方面可作为边缘处理设备，另一方面又可采用物联网化的MQTT协议向配电自动化主站传输数据，功耗低，响应速度快，拓展性高。
Claims (4)
1.一种物联网化低压配电柜，包括一柜体，所述柜体内安装有一次主设备和低压母线，所述一次主设备包括配电变压器、进线开关、多个出线开关、避雷器和电容器，其中配电变压器的低压侧通过进线开关与低压母线相连接，各出线开关、避雷器和电容器分别与低压母线相连接，其特征在于：所述的一次主设备内均配置HPLC模块并预留HPLC接口，一次主设备采用CoAP传输协议与一个智能配变终端相连接；一次主设备中的配电变压器、进线开关和出线开关内分别安装有多个非电气传感器，每个非电气传感器的信号输出端均与一个传感汇集单元相连接。
2.根据权利要求1所述的一种物联网化低压配电柜，其特征在于：所述的智能配变终端采用物联网化的MQTT协议与外部的配电自动化主站实现信息传输。
3.根据权利要求1或2所述的一种物联网化低压配电柜，其特征在于：所述柜体内还安装有一个台区总表，该台区总表连接在配电变压器的低压侧，所述台区总表与智能配变终端通过RS485方式实现双向连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种物联网化低压配电柜，其特征在于：所述非电气传感器包括温度传感器、气体传感器和局放传感器，该温度传感器、气体传感器和局放传感器采用微功率无线方式与传感汇集单元实现连接，传感汇集单元与智能配变终端双向连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113991875A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-01-28 | 江苏驷源电力有限公司 | 一种低压配电网末端设备及其消息交互的方法 |
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- 2020-04-02 CN CN202020466919.0U patent/CN211605668U/zh active Active
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