一种安全配网变电系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及变配电控制装置【技术领域】，尤其是一种安全配网变电系统。它包括电流互感器、电压互感器、电能测量器、微处理器、主电源、备用电源、数据存储器、通信模块和人机模块；电流互感器和电压互感器均设置于电网上并向电能测量器输出模拟信号，电能测量器将输入的模拟信号转换为数字信号后输出至微处理器，主电源通过微处理器向微处理器、电能测量器、通信模块和人机模块供电，备用电源通过微处理器向数据存储器进行临时供电，微处理器通过通信模块进行数据远程传输、通过人机模块进行数据显示和设定。本实用新型在保证系统对电网正常监测的基础上，通过电源的设置和优化，保证了系统的正常工作；其系统结构简单、功能完善、可靠性高，具有很强的实用性。
【专利说明】一种安全配网变电系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变配电控制装置【技术领域】，尤其是一种安全配网变电系统。
【背景技术】
[0002]随着人们生活水平的不断提高和经济的不断发展，当今世界各国的电网架设已经不再是单个区域性质了，有的甚至跨越国界互联，如果不安全使用电，将会出现大面积停电的事故，给人们的精神上产生不同程度的痛苦和造成物质财产损失。其揭示了配变电安全问题的重要性，特别是在电网结构日益复杂、电网互联日益紧密、市场交易电量巨大和输电裕度逐渐变小的情况下，具有安全监控功能的配变电系统对于整个电网的安全运行具有至关重要的作用。
[0003]目前，现有的具有安全监控功能的配变电系统普遍存在诸如准确度低、功能不完善、抗干扰能力差等致命缺陷和不足，远远不能满足工业生产和社会生活对高性能的终端的需求。
实用新型内容
[0004]针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种系统结构简单、功能完善、安全可靠，具有安全监控功能的安全配网变电系统。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种安全配网变电系统，它包括电流互感器、电压互感器、电能测量器、微处理器、主电源、备用电源、数据存储器、通信模块和人机模块，所述电流互感器和电压互感器均通过电能测量器与微处理器连接，所述主电源、备用电源、数据存储器、通信模块和人机模块分别与微处理器连接；
[0007]所述电流互感器和电压互感器均设置于电网上并向电能测量器输出模拟信号，所述电能测量器将输入的模拟信号转换为数字信号后输出至微处理器，所述主电源通过微处理器向微处理器、电能测量器、通信模块和人机模块供电，所述备用电源通过微处理器向数据存储器进行临时供电，所述微处理器通过通信模块进行数据远程传输、通过人机模块进行数据显示和设定。
[0008]优选地，所述微处理器包括一 LPC2214型处理器，所述电能测量器包括一 ADE7758型芯片，所述数据存储器包括分别与微处理器相连接的SST39VF1601型FLASH存储器和IS61LV25616AL 型 SRAM 存储器。
[0009]优选地，所述主电源包括第一正向电压调节器和第二正向电压调节器，所述第一正向电压调节器的Vin脚连接DC5V外部电源、Vout脚连接第二正向电压调节器的Vin脚并通过两个相互并联的第一电容接地，所述第二正向电压调节器的Vout脚通过两个相互并联的第二电容接地；所述第一正向电压调节器的Vout脚向微处理器输出3.3V直流电压，所述第二正向电压调节器的Vout向微处理器输出1.8V直流电压。
[0010]优选地，所述备用电源包括电池组、三极管和NDS9435A型的场效应管，所述场效应管的漏极端通过第一二极管连接电池组的一端、源极端通过第一电阻连接电池组的另一端，所述场效应管的栅极端连接三极管的集电极，所述三极管的发射极接地、基极通过第二电阻连接微处理器。
[0011]优选地，所述电池组由四节镍锌电池串联而成。
[0012]由于采用了上述方案，本实用新型在保证系统对电网正常监测的基础上，通过电源的设置和优化，保证了系统的正常工作；其系统结构简单、功能完善、可靠性高，具有很强的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例的系统原理框图；
[0014]图2是本实用新型实施例的主电源的电路结构图；
[0015]图3是本实用新型实施例的备用电源的电路结构图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0017]如图1至图3所示，本实施例提供的一种安全配网变电系统，它包括电流互感器
1、电压互感器2、电能测量器3、微处理器4、主电源5、备用电源6、数据存储器7、通信模块8和人机模块9 ;其中，通信模块8可包括GPRS单元、蓝牙单元或其他无线单元，人机模块9可包括键盘、显示器、指示灯等，电流互感器I和电压互感器2均通过电能测量器3与微处理器4连接，主电源5、备用电源6、数据存储器7、通信模块8和人机模块9则分别与微处理器4连接；如此，电流互感器I和电压互感器2均设置于电网上并向电能测量器3输出模拟信号，电能测量器3将输入的模拟信号转换为数字信号后输出至微处理器4，从而利用微处理器4计算出三相电压、电流值、有功功率、无功功率、视在功率、有功电能、无功电能、功率因数等检测结果，进而通过通信模块8进行数据远程传输、通过人机模块9进行数据显示和设定；同时在正常状态下，主电源5通过微处理器4向微处理器4、电能测量器3、通信模块8和人机模块9等组成单元供电，当常用供电电源突然下降时，微处理器4可检测到一个低压值，此时微处理器4则输出控制信号以启动备用电源6，从而为微处理器4和数据存储器7提供电源，保证将微处理器4中的检测数据及时转移到数据存储器7中。
[0018]为保证整个系统的功能，并最大限度的简化系统的结构，本实施例的微处理器4包括一 LPC2214型处理器，电能测量器3包括一 ADE7758型芯片，数据存储器7则包括分别与微处理器4相连接的SST39VF1601型FLASH存储器和IS61LV25616AL型SRAM存储器。以此，利用电能测量器3可实现电量的精确转换，同时利用数据存储器7的组成部分实现微处理器4的功能扩展。
[0019]同时，为保证微处理器4以及与其连接的相关单元的正常用电，本实施例的主电源5包括第一正向电压调节器Ul和第二正向电压调节器U2，第一正向电压调节器Ul的Vin脚连接DC5V外部电源、Vout脚连接第二正向电压调节器U2的Vin脚并通过两个相互并联的第一电容Cl接地，第二正向电压调节器U2的Vout脚通过两个相互并联的第二电容C2接地；第一正向电压调节器Ul的Vout脚向微处理器4输出3.3V直流电压，第二正向电压调节器U2的Vout向微处理器4输出1.8V直流电压。如此，使得独立的5V直流电源可通过两个正向电压调节器整理出多个不同电压值的电压，以实现对整个系统的供电，本实施例的两个正向电压调节器均可优先采用SPX1117型调节器。
[0020]进一步地，为保证备用电源6的工作性能，本实施例的备用电源6包括电池组、三极管Q和NDS9435A型的场效应管Ql，场效应管Ql的漏极端通过第一二极管Dl连接电池组的一端、源极端通过第一电阻Rl连接电池组的另一端，场效应管Ql的栅极端连接三极管Q的集电极，三极管Q的发射极接地、基极通过第二电阻R2连接微处理器4。如此，当检测到主电源5低于阈值时，微处理器4输出高电平，使三极管Q导通，从而启用备用电源，为微处理器4和数据存储器7提供电源，保证微处理器4内的检测数据被全部转移到数据存储器7中。
[0021]另外，本实施例的电池组可由四节镍锌电池串联而成，在系统正常工作时，可利用主电源5向电池组进行恒压充电。
[0022]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种安全配网变电系统，其特征在于:它包括电流互感器、电压互感器、电能测量器、微处理器、主电源、备用电源、数据存储器、通信模块和人机模块，所述电流互感器和电压互感器均通过电能测量器与微处理器连接，所述主电源、备用电源、数据存储器、通信模块和人机模块分别与微处理器连接； 所述电流互感器和电压互感器均设置于电网上并向电能测量器输出模拟信号，所述电能测量器将输入的模拟信号转换为数字信号后输出至微处理器，所述主电源通过微处理器向微处理器、电能测量器、通信模块和人机模块供电，所述备用电源通过微处理器向数据存储器进行临时供电，所述微处理器通过通信模块进行数据远程传输、通过人机模块进行数据显不和设定。
2.如权利要求1所述的一种安全配网变电系统，其特征在于:所述微处理器包括一1？02214型处理器，所述电能测量器包括一仙￡7758型芯片，所述数据存储器包括分别与微处理器相连接的33139卯1601型存储器和13611^25616釓型3狀1存储器。
3.如权利要求2所述的一种安全配网变电系统，其特征在于:所述主电源包括第一正向电压调节器和第二正向电压调节器，所述第一正向电压调节器的VI！！脚连接0(:57外部电源、7011^脚连接第二正向电压调节器的VI！！脚并通过两个相互并联的第一电容接地，所述第二正向电压调节器的脚通过两个相互并联的第二电容接地；所述第一正向电压调节器的乂0此脚向微处理器输出3.3乂直流电压，所述第二正向电压调节器的乂0此向微处理器输出1.87直流电压。
4.如权利要求3所述的一种安全配网变电系统，其特征在于:所述备用电源包括电池组、三极管和冊39435八型的场效应管，所述场效应管的漏极端通过第一二极管连接电池组的一端、源极端通过第一电阻连接电池组的另一端，所述场效应管的栅极端连接三极管的集电极，所述三极管的发射极接地、基极通过第二电阻连接微处理器。
5.如权利要求4所述的一种安全配网变电系统，其特征在于:所述电池组由四节镍锌电池串联而成。
【文档编号】H02J13/00GK204190495SQ201420707906
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月22日 优先权日:2014年11月22日
【发明者】邵凤鹏, 张家豪 申请人:国网吉林省电力有限公司延边供电公司