专利名称：一种基于can总线的配电自动化终端及其模拟量采集方法
技术领域：
本发明涉及电カ终端领域，尤其是一种基于CAN总线的配电自动化終端及其模拟
量采集方法。
背景技术：
配电自动化是包括变电站、配电网和用户在内的运行、监控、维修及用户管理的自动化功能的综合系统。传统的配电自动化終端一般只能监测两路三相母线上的电压信号，然而在大型的变电站、开闭所等场合，需要监测的母线电压可能具有三路，甚至四路以上，此时传统的配电自动化終端便无法适用。
发明内容
本发明的首要目的在于提供ー种能够监测两路以上的母线电压的基于CAN总线 的配电自动化终端。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案一种基于CAN总线的配电自动化終端，包括用于采集三相电压、电流信号的多个数据采集单元，多个数据采集单元均通过第一 CAN总线与主处理器通信，多个数据采集单元之间通过第二 CAN总线通信。本发明的另ー目的在于提供一种基于CAN总线的配电自动化终端的模拟量采集方法，该方法包括下列顺序的步骤
(1)每个配电自动化终端上具有多个数据采集单元，每个数据采集単元上具有两路三相电压采集通道和多路三相电流采集通道；
(2)将一路母线电压作为基准母线电压，并联接入各个数据采集单元的第一路电压采集通道中，其他多路母线电压接入各个数据采集单元的第二路电压采集通道中。由上述技术方案可知，本发明以ARM9高速处理器为核心板，通过第一 CAN总线为主要通道实现数据的汇集，同时各个数据采集単元之间通过第二 CAN总线交互采集信息。本发明具有很强的可扩展性，将一路母线电压作为基准，并联接入各个数据采集单元的第一路电压采集通道中，另外的若干路母线电压接入各个数据采集单元的第二路电压采集通道中，如此ー来，便可以任意扩展母线电压的測量通道，从而实现在大型变电站、开闭所、环网柜的多路母线配置要求。
图I为本发明中数据采集単元及其外围电路的电路框 图2为本发明中数据采集単元与主处理器之间交互的示意图。
具体实施例方式一种基于CAN总线的配电自动化終端，包括用于采集三相电压、电流信号的多个数据采集単元1，多个数据采集单元I均通过第一 CAN总线2与主处理器3通信，多个数据采集单元I之间通过第二 CAN总线4通信。所述的主处理器3采用ARM9高速处理器，如图I所示。各个数据采集单元I之间的数据汇集，通过第一 CAN总线2交予主处理器3处理，同时各个数据采集単元I之间通过第二 CAN总线4交互采集信息。如图I所示，所述的数据采集単元I的个数为3个，数据采集単元I采用DSP数字信号处理器5。用于采集三相电压信号的电压互感器以及用于采集三相电流信号的电流互感器均与模拟开关的输入端相连，模拟开关的输出端与A/D转换器的输入端相连,A/D转换器的输出端与所述的DSP数字信号处理器5的输入端相连,所述的DSP数字信号处理器5的输出端分别与第一、ニ CAN总线2、4相连。隔离交流信号之后，送给A/D转换器采样，再将A/D转换器采样结果发给DSP数字信号处理器5处理。以DSP数字信号处理器5为核心的采集单元，负责所有的数据采集、处理、控制执行，同时以ARM9高速处理器作为核心板，通过高速第一 CAN总线2为主要通道实现数据的汇集。如图2所示，本发明的模拟量采集方法，该方法包括下列顺序的步骤首先，每个配电自动化終端上具有多个数据采集单元I，每个数据采集単元I上具有两路三相电压采集通道和多路三相电流采集通道，当需要測量母线电压时，配电自动化終端上的电压采集 输入需要进行相应配置；再将一路母线电压作为基准母线6电压，并联接入各个数据采集単元I的第一路电压采集通道7中，其他多路母线电压接入各个数据采集单元I的第二路电压采集通道8中。将每ー个数据采集单元I的第一路电压采集通道7接入基准母线6电压，记为第0路；然后将另外需要采集的其他路母线电压分别接入每个数据采集単元I的第二路电压采集通道8，分别记为第1、2、3直至第N路。在实际应用中，每ー个数据采集単元I将采集的模拟量转化成幅值和相角，而相角的起始基准是第0路母线的A相电压。在实际运行中，各个数据采集单元I通过第二 CAN总线4交互其余的第I路、第2路、第3路直至第N路的电压幅值及相角，则各个数据采集単元I上的电流就都可以根据交互得到的其他采集单元上的电压母线模拟量信息计算对应的功率，实现不同数据采集単元I之间电压、电流的对应计算，使终端的扩展性大大加強。此外，通过配置信息的更改，可以使电压和电流具有相应的对应关系，从而实现不同数据采集単元I之间电压和电流模拟量之间的交互，计算各回路的有功功率、无功功率、功率因数等。综上所述，本发明以ARM9高速处理器为核心板，通过第一 CAN总线2为主要通道实现数据的汇集，同时各个数据采集単元I之间通过第二 CAN总线4交互采集信息。本发明具有很强的可扩展性，将一路母线电压作为基准，并联接入各个数据采集单元I的第一路电压采集通道7中，另外的若干路母线电压接入各个数据采集单元I的第二路电压采集通道8中，如此ー来，便可以任意扩展母线电压的測量通道，从而实现在大型变电站、开闭所、环网柜的多路母线配置要求。
权利要求
1.一种基于CAN总线的配电自动化终端，其特征在于包括用于采集三相电压、电流信号的多个数据采集单元，多个数据采集单元均通过第一 CAN总线与主处理器通信，多个数据采集单元之间通过第二 CAN总线通信。
2.根据权利要求I所述的基于CAN总线的配电自动化终端，其特征在于所述的主处理器采用ARM9高速处理器。
3.根据权利要求I所述的基于CAN总线的配电自动化终端，其特征在于所述的数据采集单元的个数为3个，数据采集单元采用DSP数字信号处理器。
4.根据权利要求3所述的基于CAN总线的配电自动化终端，其特征在于用于采集三相电压信号的电压互感器以及用于采集三相电流信号的电流互感器均与模拟开关的输入端相连，模拟开关的输出端与A/D转换器的输入端相连，A/D转换器的输出端与所述的DSP数字信号处理器的输入端相连。
5.根据权利要求3所述的基于CAN总线的配电自动化终端，其特征在于所述的DSP数字信号处理器的输出端分别与第一、二 CAN总线相连。
6.根据权利要求I所述的基于CAN总线的配电自动化终端的模拟量采集方法，该方法包括下列顺序的步骤 (1)每个配电自动化终端上具有多个数据采集单元，每个数据采集单元上具有两路三相电压采集通道和多路三相电流采集通道； (2)将一路母线电压作为基准母线电压，并联接入各个数据采集单元的第一路电压采集通道中，其他多路母线电压接入各个数据采集单元的第二路电压采集通道中。
7.根据权利要求6所述的基于CAN总线的配电自动化终端的模拟量采集方法，其特征在于将每一个数据采集单元的第一路电压采集通道接入基准母线电压，记为第O路；然后将另外需要采集的其他路母线电压分别接入每个数据采集单元的第二路电压采集通道，分别记为第1、2、3直至第N路。
全文摘要
本发明涉及一种基于CAN总线的配电自动化终端，包括用于采集三相电压、电流信号的多个数据采集单元，多个数据采集单元均通过第一CAN总线与主处理器通信，多个数据采集单元之间通过第二CAN总线通信。本发明还公开了一种基于CAN总线的配电自动化终端的模拟量采集方法。本发明以ARM9高速处理器为核心板，通过第一CAN总线为主要通道实现数据的汇集，同时各个数据采集单元之间通过第二CAN总线交互采集信息。本发明具有很强的可扩展性，实现在大型变电站、开闭所、环网柜的多路母线配置要求。
文档编号H02J13/00GK102832713SQ201210309729
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者李林, 郭晋楠 申请人:安徽科大智能电网技术有限公司