一种配用电协同优化智能装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低压配用电监控装置，尤其涉及一种配用电协同优化智能装置。
【背景技术】
[0002]目前在配变(即配电变压器)上安装的监控终端主要有:配网自动化终端(DTU、FTU、TTU等)、负荷管理终端、配变监测计量终端、集中器、电能质量监测终端、电压监测仪和无功补偿控制器等，这些监控终端主要为配网自动化系统、计量自动化系统以及电能质量在线监测等提供基础数据。
[0003]目前，单项功能的配变终端技术已经非常成熟。然而随着供电用户需求的不断增长，配变终端需要增加多种功能需求，因此出现了一个配变同时安装多个终端的情况。一个配变同时安装多个终端的现有普遍做法是:多个终端同时对一个配变进行监测的“挂葫芦”方式。这种做法表面来看是满足了功能需求，但设备的运行维护费用却成倍增加，更重要的是，往往每个终端只考虑了一种通信方式，缺乏多种通信资源的协同配合。所采集的数据重复又不可能完全一致，这导致采集系统的数据的及时性、准确性、完整性始终无法保证，不能为分析决策系统提供必要的数据支撑。
[0004]随着配电网自动化、信息化水平越来越高，再加上智能配电网的建设，不仅对终端的需求数量巨大，而且要求配变终端具备模块化、一体化设计特性，体现集约化；具备高可靠性、高扩展性、高通信稳定性、高通信安全性以及信息采集容量的弹性。而现有的配用电监控装置尚无法达到这些要求。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种配用电协同优化智能装置，实现配电台区众多设备的统一监控以及用电信息的统一采集，以减少配用电领域的投资和维护成本，为提高功率因数，提高电压合格率和供电可靠率提供反馈数据，实现配用电的细粒度监控和整体协同优化。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]一种配用电协同优化智能装置，其特征在于它包括微处理器，还包括分别与微处理器相连接的存储模块和人机交互模块；所述微处理器通过总线板分别连接有协处理器、电源模块、通信模块、负荷控制模块、无功补偿模块、无功补偿电容器监测模块、直流模拟量采集模块、配电变压器温度监测模块和遥信模块；其中协处理器连接有交流采样模块。
[0008]所述的交流采样模块包括分别与协处理器相连接的第一 AD采样芯片和第二 AD采样芯片；所述交流采样模块还包括分别与所述两个AD采样芯片相连接的信号调理电路；所述信号调理电路分别连接有电压互感器和电流互感器。
[0009]所述的直流模拟量采集模块与微处理器之间进行了光电隔离。
[0010]所述的通信模块包括一路电力线载波、一路远红外接口、一路USB接口、一路RS232接口、三路RS485接口、两路独立的以太网接口、一路GPRS接口和一路微功率无线接
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[0011 ] 所述的存储模块包括NAND Flash、NOR Flash和SDRAM。
[0012]所述的人机交互模块包括彩色液晶屏，按键和若干个LED指示灯。
[0013]本实用新型的积极效果在于:
[0014]实现了配电台区众多设备的统一监控以及用电信息的统一采集，减少了配用电领域的投资和维护成本费用，同时能够为提高功率因数，提高电压合格率和供电可靠率提供基础反馈数据，实现了配用电的细粒度监控和整体协同优化。
[0015]实现一个电压回路和四个电流回路的同步采样，这样在配电台区侧可以实现母线和各出线的电压电流的同步监测，从而实现对母线和各出现实时功率的计算，进而为配电台区的管理人员提供配电线路调整，变压器三相不平衡调整等方面的基础依据。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的电气结构示意图。
[0017]图2是本实用新型交流采样单元电气结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。
[0019]如图1所示，本实用新型的实施例包括前面板1、总线板2和若干个后插板。前面板I上安装有微处理器14、存储模块13和人机交互模块15。存储模块13和人机交互模块15分别与微处理器14相连接。所述的后插板包括协处理器3、电源模块4、交流采样模块5、通信模块6、负荷控制模块7、无功补偿模块8、无功补偿电容器监测模块9、直流模拟量采集模块10、配电变压器温度监测模块11、遥信模块12。总线板将前面板上的微处理器14和各个后插板通过数据总线、UART、SPI等方式连接。所述的电源模块4用于为其他各个模块提供电源。
[0020]所述的通信模块6、存储模块13、负荷控制模块7、无功补偿模块8、无功补偿电容器监
[0021]测模块9、直流模拟量采集模块10、配电变压器温度监测模块11、遥信模块12、人机交互模块15分别与微处理器14之间实现信息交互。所述的微处理器14与协处理器3之间通过SPI进行数据交互。所述的协处理器3与交流采样模块5之间进行数据交互。所述的直流模拟量采集模块10与微处理器14之间进行了光电隔离。
[0022]所述微处理器14是一颗主频400MHz的ARM9主控芯片。所述的存储模块13主要包括一颗128MB的NAND Flash，一颗16MB的NOR Flash和两颗256Mb的SDRAM，主要负责程序代码的存储并将采集到的各种数据或者设置的参数进行处理和存储。所述的就人机交互模块15主要包括一个5.6英寸的TFT彩色液晶屏，六个独立按键和十二个LED指示灯，主要负责现场的数据显示，参数本地更改和状态指示。
[0023]所述的通信模块6包括一路电力线载波、一路远红外接口、一路USB接口、一路RS232
[0024]接口、三路RS485接口、两路独立的以太网接口、一路GPRS接口和一路微功率无线接口。
[0025]电力线载波和微功率无线模块主要负责采集智能电能表的数据。远红外、USB,RS232接口主要负责本地的程序更换、参数设置等。RS485主要负责采集配电台区总表，并与智能无功补偿控制器、智能型剩余电流动作断路器、智能型换相开关等设备进行数据交互。以太网和GPRS接口主要负责配用电协同优化智能装置与远方的主站系统进行数据交互，并支持 IEC61850.Q/GDW 1376.1-2013、IEC68070-5-104 等规约。
[0026]图2所示的交流采样单元包括协处理器3，协处理器3连接有和两个AD采样芯片，即第一 AD采样芯片5-1和第二 AD采样芯片5-2。所述交流采样单元还包括分别与两个AD采样芯片相连接的信号调理电路16。所述信号调理电路16分别连接有电压互感器(图2中PT) 18和电流互感器(图2中CT) 17。
[0027]所述协处理器是一颗主频为400MHz的Blackfin DSP处理器。主要完成电压、电流、相角、功率、谐波等的计算，并将结果通过SPI接口传送至微处理器。
[0028]仍如图2，一个电压回路(Ua，Ub，Uc)和四个电流回路(IA1，IBl, ICl, IA2，IB2，IC3，IA3，IB3，IC3，IA4，IB4，IC4)通过PT，CT之后将强电信号转换成幅值较小的电压或者电流信号，然后通过信号调理电路将较小的电压或者电流信号统一转换成适合AD芯片输入范围的电压信号。所述的两个AD采样芯片分别通过SPORT接口连接至协处理器3。协处理器3通过向AD采样芯片发送同步的Convert信号实现一个电压回路和四个电流回路的同步采样。
【主权项】
1.一种配用电协同优化智能装置，其特征在于它包括微处理器(14)，还包括分别与微处理器(14)相连接的存储模块(13)和人机交互模块(15);所述微处理器(14)通过总线板(2)分别连接有协处理器(3)、电源模块(4)、通信模块(6)、负荷控制模块(7)、无功补偿模块(8)、无功补偿电容器监测模块(9)、直流模拟量采集模块(10)、配电变压器温度监测模块(11)和遥信模块(12 );其中协处理器(3 )连接有交流采样模块(5 )。
2.如权利要求1所述的配用电协同优化智能装置，其特征在于:所述的交流采样模块(5)包括分别与协处理器(3)相连接的第一 AD采样芯片(5-1)和第二 AD采样芯片(5_2)；所述交流采样模块(5)还包括分别与所述两个AD采样芯片相连接的信号调理电路(16);所述信号调理电路(16)分别连接有电压互感器(18)和电流互感器(17)。
3.如权利要求1或2所述的一种配用电协同优化智能装置，其特征在于:所述的直流模 拟量采集模块(10)与微处理器(14)之间进行了光电隔离。
4.如权利要求1或2所述的一种配用电协同优化智能装置，其特征在于:所述的通信模 块(6 )包括一路电力线载波、一路远红外接口、一路USB接口、一路RS232接口、三路RS485接口、两路独立的以太网接口、一路GPRS接口和一路微功率无线接口。
5.如权利要求1或2所述的一种配用电协同优化智能装置，其特征在于:所述的存储模块(13)包括 NAND Flash、NOR Flash 和 SDRAM0
6.如权利要求1或2所述的一种配用电协同优化智能装置，其特征在于:所述的人机交互模块(15)包括彩色液晶屏，按键和若干个LED指示灯。
【专利摘要】本实用新型是一种配用电协同优化智能装置，它包括微处理器、分别与微处理器相连接的存储模块和人机交互模块；所述微处理器通过总线板分别连接有协处理器、电源模块、通信模块、负荷控制模块、无功补偿模块、无功补偿电容器监测模块、直流模拟量采集模块、配电变压器温度监测模块和遥信模块；其中协处理器连接有交流采样模块。可实现配电台区众多设备的统一监控以及用电信息的统一采集，以减少配用电领域的投资、维护成本，为提高功率因数，提高电压合格率和供电可靠率提供反馈数据，实现配用电的细粒度监控和整体协同优化。
【IPC分类】G01R31-00
【公开号】CN204536459
【申请号】CN201520289905
【发明人】张奔, 孙朝阳, 彭锐, 赵红军, 袁阔, 刘鹏, 林永辉
【申请人】烟台东方威思顿电气股份有限公司, 国网山东烟台市牟平区供电公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月7日