一种用于配电自动化终端的制作方法

1.本实用新型属于配电网应用技术领域，具体涉及一种用于配电自动化终端。


背景技术：

2.随着各大电网公司在配电网领域的大力投入，在城市配电网自动化建设当中，数以万计的配网终端投入运行，而且此类终端有一个共同的特点是分布分散、数量庞大和环境恶劣，配电终端的可靠性将直接影响整个配电自动化系统的可靠性。
3.当前，关于对配网终端产品的维护，电网公司主要采用传统型就地维护方式，维护人员必须在终端设备安装点才能维护，工作量大，成本高且效率低，且不同厂家终端的维护软件版本不一同样给运维人员带来不便，因此迫切需要解决配电终端的运维问题。
4.配电终端自动化实际应用过程中不可避免的要出现一些技术难题，主要包括：1）配网设备数量众多，设备通信上线率较低；2）终端设备后备电源采用蓄电池，可靠性较差；3）终端接口规范不统一，信息接口采用点对点方式，效率差。
5.因此，基于上述问题，本实用新型提供一种用于配电自动化终端。


技术实现要素：

6.实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种用于配电自动化终端，解决1）可靠性的问题：在配电自动化系统中，对终端设备的维护工作要求通讯过程必须具有高可靠性，尤其是对具体按设备的动作执行，通讯过程不可靠有可能导致参数设置失败、定值设定不当、设备误动作、甚至是大面积停电等事故发生，这样的事故案例已经在发生，比如某供电局终端设备因未上传后备电源失压告警记录导致全线误动跳闸，严重影响供电可靠性水平；解决2）便快捷的问题：配电网络本身具有交织复杂繁琐等特点，所以网络中的终端设备也是数量巨大，维护工作通常是针对一条线路或者是一批设备进行，维护对象通常也不是一个，这就要求维护人员需要提高工作效率，节省单台维护时间；解决3）节省人力物力的问题：配电网中设备繁多，而对每一台设备的维护工作往往需要许多工作人员的相互配合，耗费大量人力物力，也浪费了大量时间，维护效率低；解决4）维护软件的局限性：许多配网自动化终端设备，其维护软件版本不一变化多样，且不同型号之间不能混用，即维护软件通用性不强。
7.技术方案：本实用新型提供的一种用于配电自动化终端，由主站层、子站层和终站层组成；所述主站层，包括主服务器、数据服务器、gis工作站、mis工作站、scada工作站、web工作站，其中，数据服务器、gis工作站、mis工作站、scada工作站、web工作站分别与主服务器连接；所述子站层，包括前置机a、前置机b、配电子站，其中，前置机a、前置机b分别与主服务器连接，配电子站分别与前置机a、前置机b连接；所述终站层，包括分别与配电子站连接的若干个通讯设备，及分别与通讯设备连接的dtu，及分别与dtu连接的开关，其中，开关分别与变电站连接。
8.本技术方案的，所述用于配电自动化终端，还包括分别与主站层连接的打印机。
9.本技术方案的，所述开关为分段开关或联络开关
10.本技术方案的，所述通讯设备之间分别通过光纤通讯epon电力线载波；所述dtu之间分别通过gprs连接通讯。
11.本技术方案的，所述dtu，包括dtu柜，及设置在dtu柜上的电源单元、三个遥测单元、数据处理单元、扩展板、二个遥信单元、二个遥控单元、扩展单元，三个遥测单元、数据处理单元、扩展板、二个遥信单元、二个遥控单元、扩展单元分别与电源单元连接，三个遥测单元、扩展板、二个遥信单元、二个遥控单元、扩展单元分别与数据处理单元连接。
12.本技术方案的，所述用于配电自动化终端，还包括分别与三个遥测单元、数据处理单元、扩展板、二个遥信单元、二个遥控单元、扩展单元分别与蓄电池。
13.与现有技术相比，本实用新型的一种用于配电自动化终端的有益效果在于：1、统一的核心公共平台：统一的嵌入式软硬件组合平台，支持高速以太网
14.总线以及 can 总线，接口容量大，存储：大容量的 falsh 及 ram，可以记录位置、事故遥信变位 soe 等事件顺序记录、极值记录数据当地存储，时间不小于1个月，支持历史数据补充上传；
15.2、通信方式、通信规约多样化配置，具有4个rs232/rs485接口，波特率 300—115200bps，具备以太网口 2个，支持101,104等多种规约，硬件配置：独立通信管理模块，硬件配置支持主备互换，冗余设计，软件配置，支持多种通信方式和多种通信规约，可同时与多个不同级别的主站通信；
16.3、遥信、遥控、遥测灵活配置，真正模块化设计，三遥功能模块标准通用，任意模块的损坏不影响其它模块及系统的运行，三遥点数在测控单元最大容量范围内，可以根据需要扩展三遥功能模块；三遥点数超出测控单元最大容量范围，可以通过扩展总线外扩功能模块；
17.4、智能化电源管理，电源实时监视，交流失电及电池欠压告警，电池在线管理，支持手动、自动及远方活化，电池充放电保护，低于放电关断点时自动切断电池供电，可为终端、通信设备、遥信、遥控提供多种工作电源，有输出短路保护，支持接入铅酸蓄电池、锂电池；
18.5、维护方面，采用大液晶汉显、菜单式界面、键盘操作、提供良好的人机交互环境，提供各种指示灯指示运行状态，提供远程和本地维护接口，运行人员可在本地或主站等远方对其进行维护；
19.6、环境方面，适应严酷环境，工作温度-40℃～+75℃，防磁、防震、防潮，电磁兼容可以达到 4 级及以上要求，可适应强电磁环境。
附图说明
20.图1是本实用新型的一种用于配电自动化终端的结构示意图；
21.图2是本实用新型的一种用于配电自动化终端的dtu柜的交直流电源原理图；
22.图3是本实用新型的一种用于配电自动化终端的dtu柜控制回路图；
23.图4是本实用新型的一种用于配电自动化终端的dtu柜的正视图a、背视图b；
24.图5是本实用新型的一种用于配电自动化终端的dtu的电源单元、三个遥测单元、数据处理单元等的dtu柜上布置图。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。
26.如图1、图2、图3、图4和图5所示的一种用于配电自动化终端，由主站层、子站层和终站层组成；
27.主站层，包括主服务器1、数据服务器2、gis工作站3、mis工作站4、scada工作站5、web工作站6，其中，数据服务器2、gis工作站3、mis工作站4、scada工作站5、web工作站6分别与主服务器1连接；
28.子站层，包括前置机a7、前置机b8、配电子站10，其中，前置机a7、前置机b8分别与主服务器1连接，配电子站10分别与前置机a7、前置机b8连接（并联连接）；
29.终站层，包括分别与配电子站10连接的若干个通讯设备11，及分别与通讯设备11连接的dtu12，及分别与dtu12连接的开关15，其中，开关15分别与变电站连接。
30.本结构的用于配电自动化终端优选的，还包括分别与主站层连接的打印机9。
31.本结构的用于配电自动化终端，开关15为分段开关或联络开关。
32.本结构的用于配电自动化终端，通讯设备11之间分别通过光纤通讯epon电力线载波，dtu12之间分别通过gprs连接通讯。
33.本结构的用于配电自动化终端，dtu12，包括dtu柜1-8，及设置在dtu柜1-8上的电源单元1-5、三个遥测单元1-1、数据处理单元1-6、扩展板1-7、二个遥信单元1-2、二个遥控单元1-3、扩展单元1-4，三个遥测单元1-1、数据处理单元1-6、扩展板1-7、二个遥信单元1-2、二个遥控单元1-3、扩展单元1-4分别与电源单元1-5连接，三个遥测单元1-1、扩展板1-7、二个遥信单元1-2、二个遥控单元1-3、扩展单元1-4分别与数据处理单元1-6连接。
34.本结构的用于配电自动化终端优选的，还包括分别与三个遥测单元1-1、数据处理单元1-6、扩展板1-7、二个遥信单元1-2、二个遥控单元1-3、扩展单元1-4分别与蓄电池。
35.本结构的用于配电自动化终端，dtu12一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。
36.2*本地维护。5）dtu12的规约部份：支持101/104规约。6）dtu12的电源管理部份，可远程电池活化，电源充放电管理等，300w-1000w。7）dtu12的蓄电池部份：可配12ah-100ah不同容量蓄电池，满足pt掉电后dtu工作4小时以上，以及多开关重合闸供电需求。8）dtu12柜体组屏：标准6单元尺寸为1000高*600宽*400深。根据工程定做，可预留通信设备等空间。
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自适应以太网口，232+2*rs485/2*rs422+1*rs232
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本结构的用于配电自动化终端，1）dtu12的遥测部份：包括n条进线：各采集3个相电压（uab、uac、ucb），采集电流（a、c、零序）3个电流；n条出线回路：各采集电流（a、c、零序）。遥测部份共计：n个电压，n个电流，最大共计64路模块量。2）dtu12的遥信部份：遥信量输入，包括：开关位置、接地刀闸位置、电操机构储能等、远方就地等。3）dtu12的遥控部份：最大可接入16个回路遥控控制输出。电操机构电源dc24/48v。4）dtu12的通信部份：2*10m/100m
37.本结构的用于配电自动化终端，dtu12采集、转换、处理模拟量并可同时向主站传送，实现电流、电压量的测量，监视馈线的供电状况，按线路分，每条线路采集、转化并处理的模拟量包括：三相电压ua、ub、uc或则两线路电压；三相测量电路ia、ib、ic或则保护电流；
各相有功功率与无功功率以及总功率；零序电压3u0与零序电流3i0；频率，总功率因数与分相功率因数，实现dtu12的遥测功能。
38.根据采集到的开关分闸与合闸的位置信息，自动生成具有故障态、中间态、合闸及分闸表述能力的双点遥信信号，支持遥信变位优先传送；软遥信生成，包括：装置故障信号，各线路的过负荷，单相接地、过电流、相间短路、过电压、零序过电流等信号，实现dtu的遥信功能。
39.支持本地手动按钮实现对断路器的分、合闸操作，具备控制出口硬压板，支持控制出口软压板功能；装置接受并执行来自主站和子站的遥控指令，完成开关的分、合闸、闭锁操作；记录并保存最近10次操作记录，对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电主要是分合闸，通过电动操作机构对开关进行分合闸，实现dtu的遥控功能。
40.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。