CN213185630U - 一种分布式智能站所终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种分布式智能站所终端，包括机箱、CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件；所述CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件采用后插拔的方式插接到所述机箱上；所述CPU插件与所述模拟量插件、开入插件、液晶显示插件相连接，所述电源开出插件与所述CPU插件、模拟量插件、开入插件、液晶显示插件相连接。本实用新型分布式智能站所终端操作便捷，能够实现强弱电信号的分离，抗电磁干扰能力强，电源中断时分布式站所终端能够正常工作165毫秒，远高于国家要求的50毫秒的标准。

Description

一种分布式智能站所终端

技术领域

本实用新型涉及配电自动化站所终端技术领域，特别是涉及一种分布式智能站所终端。

背景技术

站所终端是应用现代计算机技术、远动、自控、通讯、新型配电设备等先进技术手段，实现配网在线和离线远方监控，与配电自动管理，以达到配网安全，可靠，经济，优质，高效运行之目的。分布式站所终端适用于10kV配电自动化系统，按分布式结构技术路线进行设计。站所终端由若干个间隔单元和公共单元共同组成，各单元采用小型结构，有利于在环网柜内的安装。

分布式站所终端集成了主站集中型FA(Feeden Autonation，馈线自动化)和就地型FA保护功能，能够实现微机综合继电保护、光纤差动保护、电压时间型馈线自动化、电压电流型馈线自动化、智能分布式馈线自动化等逻辑功能。可安装于10kV环网线路的任何地方，包括环网供电线路以及单辐射线路或分支线路，小电阻接地系统或经消弧线圈接地系统的断路器或负荷开关柜上，实现配电线路的快速故障定位、故障切除、故障隔离以及负荷转供，快速恢复非故障区域的供电。

然而，现有分布式站所终端操作不方便，难以实现强弱电分离，抗电磁干扰能力差，电源中断时装置正常工作时间难以满足要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种分布式智能站所终端，以解决现有技术中存在的技术问题，操作便捷，能够实现强弱电信号的分离，抗电磁干扰能力强，电源中断时分布式站所终端能够正常工作165毫秒，远高于国家要求的50毫秒的标准。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种分布式智能站所终端，包括：机箱、CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件；所述CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件采用后插拔的方式插接到所述机箱上；所述CPU插件与所述模拟量插件、开入插件、液晶显示插件相连接，所述电源开出插件与所述CPU插件、模拟量插件、开入插件、液晶显示插件相连接；

所述机箱的前面板上设有若干个压板，所述压板用于控制所述分布式智能站所终端的功能进行投退；所述机箱的前面板上还设有若干个指示灯，所述指示灯用于指示分布式站所终端的工作状态；所述机箱的前面板还包括若干个控制按钮；

所述CPU插件用于完成数据的采集、处理及通讯功能；所述CPU插件内集成有故障诊断模块，所述故障诊断模块用于进行接地故障的判断；

所述模拟量插件用于完成负荷侧电压、电源侧电压、电流以及两路直流量的接入，并将所述负荷侧电压、电源侧电压、电流以及两路直流量转换成弱电信号后传送至所述CPU插件；

所述电源开出插件用于为所述CPU插件、模拟量插件、开入插件、液晶显示插件提供电源；

所述开入插件用于完成遥信量的采集；

所述液晶显示插件用于完成实时工况显示、参数设置、保护定值整定、单元调试、故障诊断、事件记录显示功能。

优选地，所述机箱内设有母板，所述母板固定连接在所述机箱内部的前侧，所述CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件采用后插拔的方式插接在所述母板上。

优选地，所述模拟量插件集成有光耦、变换器，所述光耦、变换器用于将所述负荷侧电压、电源侧电压、电流以及两路直流量隔离成弱电信号，所述弱点信号通过母板传送至所述CPU插件。

优选地，所述机箱的前面板上设有6个压板，分别用于自动化投退、重合闸投退、检修投退、联络和分段的开关模式选择、FA模式选择、控制方式选择；所述FA模式包括就地型FA和分布型FA，所述控制方式包括就地控制和远方控制。

优选地，所述机箱采用加强型单元磨具机箱。

优选地，所述机箱的前面板上设有16个指示灯，分别用于指示：电源、运行、告警、跳闸、重合闸、过流、接地、闭锁、分位、合位、储能、远方、串口、网络、就地FA、分布FA的状态。

优选地，所述机箱的前面板上设有9个控制按钮，分别为：进行上、下、左、右选择的四个方向按钮，确认按钮、取消按钮、预控按钮、分闸按钮、合闸按钮。

优选地，所述CPU插件采用高速32位ARM处理器以及16位AD，对外提供2路以太网口、1路光纤接口、2路串口。

优选地，所述电源开出插件支持接入DC24V/DC48V的输入电压，输出24V、5V电压，并提供8路继电器空节点开出。

优选地，所述液晶显示插件采用160*160的点阵液晶。

本实用新型公开了以下技术效果：

(1)本实用新型在机箱的前面板设计了6个压板，通过压板对分布式站所终端的功能进行投退，无需通过人机交互界面的设置进行投退，操作的便捷性极大提高；

(2)本实用新型故障诊断模块采用暂态方向法进行接地故障的判断，有效克服了传统的首半波诊断方法有效时间短的缺陷，提高了接地故障诊断的准确性；

(3)本实用新型各部件采用后插拔的插件式结构，方便现场安装和更换；且母板安装在机箱前侧，现场强电信号由机箱的后侧接入，经过光耦、变换器隔离成弱点信号后经母板与其他板件进行连接，有利于强电、弱点的分离，抗电磁干扰能力极大提高；

(4)本实用新型采用独特的硬件设计，在电源中断时，分布式站所终端能够正常工作165毫秒，远高于国家要求的50毫秒的标准。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面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来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中机箱前面板结构示意图；

图2为本实用新型实施例中压板和指示灯放大图；

图3为本实用新型实施例中控制按钮放大图；

图4为本实用新型实施例中各插件结构示意图；

图5为本实用新型实施例中接地故障判断方法波形对比图，其中，图5(a)为传统首半波法波形图，图5(b)为本实用新型暂态方向法波形图；

其中，1为机箱，2为压板，3为指示灯，4为液晶显示插件，5为控制按钮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-4所示，本实施例提供一种分布式智能站所终端，应用于光伏电站监控系统，具体包括：机箱1、CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件4；所述CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件4采用后插拔的方式插接到所述机箱1上；所述CPU插件与所述模拟量插件、开入插件、液晶显示插件4相连接，所述电源开出插件与所述CPU插件、模拟量插件、开入插件、液晶显示插件4相连接；

所述机箱1采用加强型单元磨具机箱，能够适应光伏电站恶劣的现场环境；所述机箱1内设有母板，所述母板固定连接在所述机箱1内部的前侧，所述CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件4插接在所述母板上，所述母板采用后插拔的插件式结构，方便现场安装和更换；

所述机箱1的前面板设有若干个压板2，所述压板2用于控制所述分布式智能站所终端的功能进行投退，无需通过人机交互界面进行投退的设置，操作的便捷性极大提高；本实施例包括6个压板，分别用于自动化投退、重合闸投退、检修投退、联络和分段的开关模式选择、FA模式选择、控制方式选择；所述FA模式包括就地型FA和分布型FA，所述控制方式包括就地控制和远方控制；

所述机箱1的前面板还包括若干个指示灯3，所述指示灯3用于指示分布式站所终端的工作状态；本实施例包括16个指示灯，分别用于指示：电源、运行、告警、跳闸、重合闸、过流、接地、闭锁、分位、合位、储能、远方、串口、网络、就地FA、分布FA的状态；

所述机箱1的前面板还包括若干个控制按钮5；本实施例包括9个控制按钮5，分别为：进行上、下、左、右选择的四个方向按钮，确认按钮、取消按钮、预控按钮、分闸按钮、合闸按钮；

本实施例中机箱1尺寸为：长×宽×高＝204mm×190mm×145mm。

所述CPU插件用于完成数据的采集、处理及通讯功能；本实施例CPU插件采用高速32位ARM处理器以及16位AD，对外提供2路以太网口、1路光纤接口、2路串口；所述CPU插件内集成有故障诊断模块，所述故障诊断模块用于进行接地故障的判断；

所述故障诊断模块采用暂态方向法进行接地故障的判断；所述暂态方向法通过比较零序电压导数与零序电流的极性，判断是否出现接地故障；传统判断接地故障的方法为首半波法，首半波法的原理为比较故障线路零序电压与零序电流的极性在暂态首半波内是否相反，判断是否出现接地故障；首半波法的零序电压与零序电流仅暂态首半波呈反极性关系，如图5(a)所示，进行接地故障判断的有效时间短，从而无法保证接地故障判断的准确性；而本实用新型暂态方向法在对波形进行滤波处理后，零序电压的导数与零序电流永远成反极性关系，如图5(b)所示，进行接地故障判断的时间有效增加，从而保证了接地故障判断的准确性。

所述模拟量插件用于完成负荷侧电压(Ua1、Ub1、Uc1、U0)、电源侧电压(Uab2、Ubc2)、电流(Ia、Ib、Ic、I0)以及两路直流量的接入，并将接入的负荷侧电压、电源侧电压、电流以及两路直流量转化成弱电信号，供CPU插件使用；所述模拟量插件集成有光耦、变换器，所述光耦、变换器将所述负荷侧电压、电源侧电压、电流以及两路直流量隔离成弱电信号；通过所述模拟量插件采用后插拔方式，现场强电信号由机箱1后侧接入，经过光耦、变换器隔离成弱点信号后经母板传送至CPU插件，有利于强电、弱电的分离，分布式站所终端的抗电磁干扰能力极大提高。

所述电源开出插件用于为所述CPU插件、模拟量插件、开入插件、液晶显示插件4提供电源；本实施例电源开出插件支持接入DC24V/DC48V的输入电压，输出24V、5V电压，并提供8路继电器空节点开出；

所述开入插件用于完成16路遥信量的采集，装置内部的DC/DC转换器输出隔离的24VDC为干接点提供输入回路驱动电源；允许使用外部隔离电源代替内部24VDC作为接点输入电源；

所述液晶显示插件4用于完成实时工况显示、参数设置、保护定值整定、单元调试、故障诊断、事件记录显示功能；本实施例液晶显示插件4采用160*160的点阵液晶，纯中文界面。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种分布式智能站所终端，其特征在于，包括机箱、CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件；所述CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件采用后插拔的方式插接到所述机箱上；所述CPU插件与所述模拟量插件、开入插件、液晶显示插件相连接，所述电源开出插件与所述CPU插件、模拟量插件、开入插件、液晶显示插件相连接；

所述机箱的前面板上设有若干个压板，所述压板用于控制所述分布式智能站所终端的功能进行投退；所述机箱的前面板上还设有若干个指示灯，所述指示灯用于指示分布式站所终端的工作状态；所述机箱的前面板还包括若干个控制按钮；

所述CPU插件用于完成数据的采集、处理及通讯功能；所述CPU插件内集成有故障诊断模块，所述故障诊断模块用于进行接地故障的判断；

所述模拟量插件用于完成负荷侧电压、电源侧电压、电流以及两路直流量的接入，并将所述负荷侧电压、电源侧电压、电流以及两路直流量转换成弱电信号后传送至所述CPU插件；

所述电源开出插件用于为所述CPU插件、模拟量插件、开入插件、液晶显示插件提供电源；

所述开入插件用于完成遥信量的采集；

所述液晶显示插件用于完成实时工况显示、参数设置、保护定值整定、单元调试、故障诊断、事件记录显示功能。

2.根据权利要求1所述的分布式智能站所终端，其特征在于，所述机箱内设有母板，所述母板固定连接在所述机箱内部的前侧，所述CPU插件、模拟量插件、电源开出插件、开入插件、液晶显示插件采用后插拔的方式插接在所述母板上。

3.根据权利要求2所述的分布式智能站所终端，其特征在于，所述模拟量插件集成有光耦、变换器，所述光耦、变换器用于将所述负荷侧电压、电源侧电压、电流以及两路直流量隔离成弱电信号，所述弱电信号通过母板传送至所述CPU插件。

4.根据权利要求1所述的分布式智能站所终端，其特征在于，所述机箱的前面板上设有6个压板，分别用于自动化投退、重合闸投退、检修投退、联络和分段的开关模式选择、FA模式选择、控制方式选择；所述FA模式包括就地型FA和分布型FA，所述控制方式包括就地控制和远方控制。

5.根据权利要求1所述的分布式智能站所终端，其特征在于，所述机箱采用加强型单元磨具机箱。

6.根据权利要求1所述的分布式智能站所终端，其特征在于，所述机箱的前面板上设有16个指示灯，分别用于指示：电源、运行、告警、跳闸、重合闸、过流、接地、闭锁、分位、合位、储能、远方、串口、网络、就地FA、分布FA的状态。

7.根据权利要求1所述的分布式智能站所终端，其特征在于，所述机箱的前面板上设有9个控制按钮，分别为：进行上、下、左、右选择的四个方向按钮，确认按钮、取消按钮、预控按钮、分闸按钮、合闸按钮。

8.根据权利要求1所述的分布式智能站所终端，其特征在于，所述CPU插件采用高速32位ARM处理器以及16位AD，对外提供2路以太网口、1路光纤接口、2路串口。

9.根据权利要求1所述的分布式智能站所终端，其特征在于，所述电源开出插件支持接入DC24V/DC48V的输入电压，输出24V、5V电压，并提供8路继电器空节点开出。

10.根据权利要求1所述的分布式智能站所终端，其特征在于，所述液晶显示插件采用160*160的点阵液晶。

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