专利名称：一种带计量功能的高压开关控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电网中应用的控制器，特别是一种带计量功能的高压开关控制
器O
背景技术：
随着国内经济的发展，我国的输电网还需要加强，以实现电网的真正智能化。目前 来说，要实现坚强的智能电网就必须要有继电保护和调度功能，以往实现此功能必须同时 通过两方面来实现，其中一个是在电网中加入带继电保护功能的高压开关控制器，另一个 则是在电网中设置带通讯功能的计量表并将数据上传到后台。要实现上述设置，除了需要 较为复杂的安装设置调试过程外，还会出现因重复建设而出现的成本大大增加的现象。为 了优化国家电网的优化配置资源能力，上述缺点必须得到解决。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种建设成本较低、功能完善的带计量功能的高压 开关控制器，基于该高压开关控制器可以远程查知电网参数，通过该参数可以有效实现智 能电网的调度。本发明为解决其问题所采用的技术方案是
一种带计量功能的高压开关控制器，包括用于提供工作电能的电源模块；主控单元， 所述主控单元设置有网络通讯模块；电量计量单元，所述电量计量单元包括若干个电量检 测器、若干个电量采样电路以及计量芯片模块，所述电量检测器设置于高压电路中，电量检 测器通过电量采样电路与计量芯片模块连接，所述计量芯片模块与主控单元相连；输入输 出单元，所述输入输出单元包括触点开关量输入模块、控制输出模块以及数据处理模块，所 述触点开关量输入模块的输出端和控制输出模块的输入端分别与数据处理模块连接，数据 处理模块与主控单元相连。作为优选的实施方式，所述网络通讯模块包括GPRS通讯接口模块以及互联网通 讯接口模块。进一步，所述互联网通讯接口模块为232通讯接口和/或485通讯接口。作为优选的实施方式，所述电量检测器包括电流互感器、电压互感器，电量采样电 路包括电流采样电路、电压采样电路，电流互感器的输出端通过电流采样电路后与计量芯 片模块连接，电压互感器的输出端通过电压采样电路后与计量芯片模块连接。进一步，所述 电流互感器包括A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器以及零序电流互感器，电 压互感器包括AB线电压互感器、BC线电压互感器，电流采样电路包括A相电流采样电路、B 相电流采样电路、C相电流采样电路以及零序电流采样电路，电压互感器包括AB线电压采 样电路、BC线电压采样电路，A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器、零序电流 互感器以及AB线电压互感器、BC线电压互感器分别通过A相电流采样电路、B相电流采样 电路、C相电流采样电路、零序电流采样电路以及AB线电压采样电路、BC线电压采样电路与 计量芯片模块连接。
作为优选的实施方式，所述触点开关量输入模块的输入端连接有分合闸触点回 路、储能触点回路以及输入公共回路。作为优选的实施方式，所述控制输出模块的输出端连接有分闸输出回路、合闸输 出回路、储能输出回路以及输出公共回路。作为优选的实施方式，所述主控单元设置有用于接收遥控信号的遥控处理模块。作为优选的实施方式，本发明包括人机界面模块，所述人机界面模块与主控单元 连接。本发明的有益效果是本发明功能完善，其中的电量计量单元可以检测并处理电 网中的相关电量参数，通过触点开关量输入模块也能够检测出相关的触点状态参数，这些 参数传输到主控单元中经主控单元进一步处理后能够通过网络通讯模块供远程查询，根据 所检测的实时电量参数系统自动或人工手动地通过网络通讯模块改变控制输出模块，从而 方便地实现继电保护、电网维护和电网的实时调度功能，大大提高工作效率，另外，由于本 高压开关控制器是整体式的，因此其能够方便地进行安装，大大减轻调试设置、设备维护的 难度，并且可以有效地降低建造成本。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明 图1为本发明的系统组成示意图2为本发明计量功能实现的接线示意图。
具体实施例方式参照图1，本发明的一种带计量功能的高压开关控制器，其包含了两大部分功能一 继电保护功能和计量功能，下面对高压开关控制器所包括的部分进行描述。用于提供工作电能的电源模块1，一般地，电源模块1包括强电处理部分和系统电 源管理部分，强电处理部分可以对外部的输入电源(本实施例中，输入电源为AB、BC线电压) 进行抗干扰处理，系统电源管理部分则进一步将输入电源转化为适合控制器使用的电源， 转化的过程包括整流、滤波等等。主控单元2，所述主控单元2设置有网络通讯模块3，主控单元2中设置有微处理 器，其作用包括数据处理、模块管理等等，其所设置的网络通讯模块3优选包括GPRS通讯接 口模块12以及互联网通讯接口模块13，进一步，互联网通讯接口模块13可选为232通讯 接口、485通讯接口的一种或两种，其中，GPRS通讯接口模块12的设置能够使得远程用户利 用GPRS无线通讯上网的方式进行远程数据访问和控制，互联网通讯接口模块13的设置则 会令到控制器与互联网通连，远程用户可以通过互联网浏览的方式观察控制器实时参数。电量计量单元4，所述电量计量单元4包括若干个电量检测器5、若干个电量采样 电路6以及计量芯片模块7，所述电量检测器5设置于高压电路中，电量检测器5通过电量 采样电路6与计量芯片模块7连接，所述计量芯片模块7与主控单元2相连，作为优选的实 施方式，电量检测器5包括电流互感器、电压互感器，电流互感器包括A相电流互感器、B相 电流互感器、C相电流互感器以及零序电流互感器，电压互感器包括AB线电压互感器、BC线 电压互感器，电量采样电路6包括电流采样电路、电压采样电路，电流采样电路包括A相电流采样电路、B相电流采样电路、C相电流采样电路以及零序电流采样电路，电压互感器包 括AB线电压采样电路、BC线电压采样电路，电流互感器的输出端通过电流采样电路后与计 量芯片模块7连接，电压互感器的输出端通过电压采样电路后与计量芯片模块7连接。在实 际产品中，电流互感器和电压互感器与高压电网的连接可以采用如图2所示的方式实现。输入输出单元8，所述输入输出单元8包括触点开关量输入模块9、控制输出模块 10以及数据处理模块11，所述触点开关量输入模块9的输出端和控制输出模块10的输入 端分别与数据处理模块11连接，数据处理模块11与主控单元2相连，触点开关量输入模块 9的输入端连接有分合闸触点回路、储能触点回路以及输入公共回路，控制输出模块10的 输出端连接有分闸输出回路、合闸输出回路、储能输出回路以及输出公共回路。另外，为了能够实现遥控功能，作为优选的实施方式，主控单元3设置有用于接收 遥控信号的遥控处理模块14，进一步，为了方便操作，本发明可以包括人机界面模块15，人 机界面模块15上一般设置有相应的切换按键、指示灯、开关等等，人机界面模块15与主控 单元3连接。本发明工作时，控制器从高压侧的A、B、C三相检测出AB、BC线电压、A相电流、B 相电流、C相电流、零序电流大小量，AB、BC线电压通过强电处理部分、系统电源管理部分转 换成控制器所需电源，利用触点开关量输入模块9从开关侧采集开关的分合闸状态及储能 状态，并通过控制输出模块10控制开关的分闸、合闸及储能。通过采集上述大小量，计量芯片模块7能够算出电压、电流、有功功率、无功功率、 功率因数、有功电量、无功电量等参数传递给主控单元3，主控单元3进一步并通过GPRS通 讯接口模块12将采集到的数据向远方(如供电局等)上传。另外，通过采样电路将A相电 流、B相电流、C相电流、零序电流、AB线电压、BC线电压、开关状态、储能状态输入到主控单 元，可实现三段式保护、重合闸功能、小电流接地保护、环网功能、后加速功能等逻辑。 本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，只要其以基本相同的手段达到本发 明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种带计量功能的高压开关控制器，其特征在于包括用于提供工作电能的电源模块(1)；主控单元(2 )，所述主控单元(2 )设置有网络通讯模块(3 )；电量计量单元(4)，所述电量计量单元(4)包括若干个电量检测器(5)、若干个电量采 样电路(6)以及计量芯片模块(7)，所述电量检测器(5)设置于高压电路中，电量检测器(5) 通过电量采样电路(6)与计量芯片模块(7)连接，所述计量芯片模块(7)与主控单元(2)相 连；输入输出单元(8)，所述输入输出单元(8)包括触点开关量输入模块(9)、控制输出模 块(10)以及数据处理模块(11)，所述触点开关量输入模块(9)的输出端和控制输出模块 (10)的输入端分别与数据处理模块(11)连接，数据处理模块(11)与主控单元(2)相连。
2.根据权利要求1所述的一种带计量功能的高压开关控制器，其特征在于所述网络通 讯模块(3)包括GPRS通讯接口模块(12)以及互联网通讯接口模块(13)。
3.根据权利要求2所述的一种带计量功能的高压开关控制器，其特征在于所述互联网 通讯接口模块(13)为232通讯接口和/或485通讯接口。
4.根据权利要求1所述的一种带计量功能的高压开关控制器，其特征在于所述电量检 测器(5)包括电流互感器、电压互感器，电量采样电路(6)包括电流采样电路、电压采样电 路，电流互感器的输出端通过电流采样电路后与计量芯片模块(7)连接，电压互感器的输出 端通过电压采样电路后与计量芯片模块(7)连接。
5.根据权利要求4所述的一种带计量功能的高压开关控制器，其特征在于所述电流互 感器包括A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器以及零序电流互感器，电压互感 器包括AB线电压互感器、BC线电压互感器，电流采样电路包括A相电流采样电路、B相电流 采样电路、C相电流采样电路以及零序电流采样电路，电压互感器包括AB线电压采样电路、 BC线电压采样电路，A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器、零序电流互感器以 及AB线电压互感器、BC线电压互感器分别通过A相电流采样电路、B相电流采样电路、C相 电流采样电路、零序电流采样电路以及AB线电压采样电路、BC线电压采样电路与计量芯片 模块(7)连接。
6.根据权利要求1所述的一种带计量功能的高压开关控制器，其特征在于所述触点开 关量输入模块(9)的输入端连接有分合闸触点回路、储能触点回路以及输入公共回路。
7.根据权利要求1所述的一种带计量功能的高压开关控制器，其特征在于所述控制输 出模块(10)的输出端连接有分闸输出回路、合闸输出回路、储能输出回路以及输出公共回路。
8.根据权利要求1所述的一种带计量功能的高压开关控制器，其特征在于所述主控单 元(3 )设置有用于接收遥控信号的遥控处理模块(14 )。
9.根据权利要求1所述的一种带计量功能的高压开关控制器，其特征在于包括人机界 面模块(15)，所述人机界面模块(15)与主控单元(3 )连接。
全文摘要
本发明公开了一种带计量功能的高压开关控制器，包括电源模块、设置有网络通讯模块的主控单元、电量计量单元以及输入输出单元，输入输出单元包括触点开关量输入模块、控制输出模块等。本发明功能完善，其中的电量计量单元可以检测并处理电网中的相关电量参数，通过触点开关量输入模块也能够检测出相关的触点状态参数，这些参数能够通过网络通讯模块供远程查询，根据所检测的实时电量参数系统自动或人工手动地通过网络通讯模块改变控制输出模块，从而方便地实现继电保护、电网维护和电网的实时调度功能，大大提高工作效率，另外，本发明能够方便地进行安装，大大减轻调试设置、设备维护的难度，并且可以有效地降低建造成本。
文档编号G01R21/06GK102130505SQ20111005625
公开日2011年7月20日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者叶剑文, 周明辉, 王少晓, 钟世奇 申请人:珠海博威微电子有限公司