微电网智能测控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种微电网智能控制装置，特别是涉及一种应用于低压微电网监控系统的微电网智能测控装置。
【背景技术】
[0002]在涉及新能源应用的领域中，新能源微电网代表了未来能源发展趋势。
[0003]传统的微电网监控系统为了实现多回供、用电线路电流、电压模拟量采集，配电开关设备分、合闸位置状态采集和分、合闸控制，每回线路都需要配置多个功能单一的测量仪表、继电器等。由于微电网监控系统应用的测控设备种类繁多、制造商多、通信协议又各不相同、导致系统集成复杂、系统调试效率低、周期长，而且运行后系统维护工作量也大，严重影响了微电网监控系统运行的稳定性，不能满足快速发展的新能源微电网建设对微电网智能测控的要求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对目前微电网监控系统测控设备多、系统集成度低、调试效率低、周期长、系统运行维护复杂、运行不稳定等方面的不足，提出一种微电网智能测控装置。
[0005]本实用新型集保护、测量、控制、监测、通讯、事件记录等多种功能于一体，能够对微电网系统内多回供、用电线路电流、电压、功率、功率因数、频率等交流量进行测量和计算，采集各回线路断路器、隔离开关、接触器位置信号以及微电网储能系统蓄电池组报警信号;本实用新型和微电网监控与能量管理系统配合，实现各回线路断路器、接触器的分、合控制功能等。
[0006]为达到以上目的，本实用新型采取如下技术方案:
[0007]一种微电网智能测控装置，包括电源插件、CPU插件、通信插件、交流测量插件、开入插件、开出插件、人机界面和键盘。
[0008]所述的开入插件和开出插件均通过内部总线与CPU插件进行信息交互。
[0009]所述CPU插件与人机界面和键盘插件通过CAN总线实现信息交互，与微电网监控系统通过以太网实现信息交互、与通信插件通过内部总线实现信息交互。
[0010]所述的通信插件具有RS485和以太网接口，以满足与微电网测控装置与微电网系统中其他设备进行通信时对接口种类和数量的要求。
[0011 ]所述的电源插件支持交、直流220V供电。
[0012]为了应对微电网系统运行模式多，控制切换逻辑复杂的实际情况，本实用新型微电网智能测控装置嵌入逻辑可编程软件模块，实现控制逻辑在线或离线编辑和修改，取代了传统由继电器和成百上千条导线所构成的控制逻辑，既方便灵活，可靠性也大大提高。
[0013]为了适应不同规模的微电网系统对各回供用电线路运行数据，如电压、电流模拟量、开关设备分、合闸位置状态采集以及分合闸控制的需求，本实用新型微电网智能测控装置硬件采用模块化设计的思路。该实用新型微电网智能测控装置的主要插件包括:电源插件、CPU插件、通信插件、交流测量插件、开入插件、开出插件、人机界面和键盘等。
[0014]开入插件和开出插件均通过内部总线与CPU插件进行信息交互;CPU插件与人机界面和键盘插件通过CAN总线实现信息交互，CPU插件与微电网监控系统通过以太网实现信息交互、与通信插件通过内部总线实现信息交互。通信插件具有RS485和以太网接口，以满足与微电网测控装置与微电网系统中其他设备进行通信时对接口种类和数量的要求;另外，所述微电网测控配置有电源插件可支持交、直流220V供电。
[0015]各插件功能简介如下:
[0016](I)CPU 插件
[0017]CPU插件采用高速数字信号处理器DSP，负责低压微电网系统进、出线路电流、电压交流采样、计算;每块CPU插件可处理42路交流模拟量输入;CPU插件可提供2个RS485 口、2个10/100M以太网口、I个GPS接口、负责与微电网监控系统通信，完成遥信、遥测、遥控及遥调的转发功能。
[0018](2)交流测量插件
[0019]每块交流测量插件可采集12路交流模拟量。交流模拟量经电压/电流互感器隔离后转换为电压信号，经滤波、AD采样后，通过内部总线传输至CPU插件DSP处理。微电网智能测控装置最多可支持4块交流测量插件。
[0020](3)开入插件
[0021]每块开入插件配置有16路开入量，经过光电隔离及过压保护措施，再经数据缓冲器输入给开入插件的FPGA，消除了开关量状态误报、避免雷击损坏装置，提高了装置的可靠性。微电网智能测控装置最多可支持4块开入插件。
[0022](4)开出插件
[0023]每块开出插件有8个开出量，经光电隔离输出，提高了输出控制的可靠性和抗干扰性，输出接点容量为:DC24V\16A或者AC250\16A，主要功能是实现对微电网内接触器、断路器等开关设备的分合闸控制。微电网智能测控装置最多可支持4块开出插件。
[0024](5)人机界面和键盘插件
[0025]人机界面和键盘插件配置LCD液晶显示屏、界面友好、汉字显示，可通过键盘按键操作查询装置采集数据和执行开关分合闸操作指令。
[0026](6)通信插件
[0027]通信插件提供4路10M/100M以太网口，4路RS485接口，2路RS232接口、I路CAN接口以实现与微电网内其他设备通信和联网。
[0028]提供3个RS232口、2个RS485 口、2个 100/10BASE-T以太网口、I个GPS接口、I个CAN接口，可通过外挂Modem或以太网与主站通信，可以与控制中心或分站通信，上传配电终端采集的信息，接受遥控命令。
[0029](7)电源插件
[0030]电源插件支持AC220V或DC220V外部电源输入，电源插件内部通过电源模块及DC/DC直流转换器产生+5V、± 12V、+24V电压，为装置其他插件提供工作电源。
[0031 ]本实用新型工作过程是:
[0032]首先通过微电网智能测控装置的交流测量插件采集低压微电网系统供用电线路的电流、电压信号，其中220/380V单相或三相母线端子连接微电网智能测控装置的交流测量插件的端口；通过微电网智能测控装置开入插件采集供、用电线路配电开关分、合闸位置信号;通过微电网智能测控装置通信插件采集微电网内其他测控装置和可通信设备的运行数据;然后微电网智能测控装置的交流测量插件、开入插件、通信插件所采集的所有数据通过内部总线传输至CPU插件，由CPU插件的微处理器进行统一数据整理和分析。CPU插件配置有以太网接口，可通过以太网接口向上级的微电网监控系统上传采集数据和接收微电网监控系统的控制指令，并转发至微电网测控装置的开出插件，实现微电网供、用电线路配电开关设备的分合闸控制。微电网测控装置的所有数据可在人机界面与键盘插件的LCD液晶屏显示，同时辅助键盘可查询各级菜单实现运行数据查询和系统参数设置，也可通过菜单对微电网内的开关设备实现就地分合闸控制。
[0033]本实用新型微电网测控装置可优化微电网监控系统的架构，大大减少微电网监控系统测控设备使用数量、投资费用和制造商数量，提高了微电网监控系统集成度和调试效率，减少了调试工作量和调试周期，降低了系统运行和维护费用，显著提高了微电网监控系统运行稳定性，是新能源微电网理想的智能测控装置。
[0034]此外，考虑到本实用新型微电网智能测控装置在设计时采用小型化设计，以适应在配电箱或配电柜等紧凑空间安装的便利性，
【附图说明】
[0035]图1本实用新型的硬件电路框图；
[0036]图2本实用新型的一种使用状态图；
[0037]图3本实用新型的一种多子微电网网络状态图。
【具体实施方式】
[0038]以下结合附图及【具体实施方式】进一步说明本实用新型。
[0039]如图1所示，本实用新型应用于低压配电网的微电网智能测控装置，包括电源插件、CPU插件、通信插件、交流测量插件、开入插件、开出插件、人机界面和键盘等。
[0040]微电网智能测控装置各插件之间的连接关系:
[0041 ] 开入插件、开出插件都通过内部总线与CPU插件进行信息交互;CPU插件与人机界面和键盘插件通过CAN总线实现信息交互、与微电网监控系统通过以太网实现信息交互、与通信插件通过内部总线实现信息交互。通信插件具有RS485和以太网接口，以满足与微电网测控装置与微电网系统中其他设备进行通信时对接口种类和数量的要求;另外，微电网测控装置配置有电源插件，可支持交、直流220V