一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，主要由依次相连接的数据采集装置、数据处理装置和通信装置构成，所述数据处理装置与外部开关相连接，所述数据采集装置采集低压电网电压电流信息并进过初步处理之后发送到数据处理装置，数据处理装置对信息汇总分析后确定故障位置并控制外部开关，同时，数据处理装置通过通讯装置将信息发送到控制中心。该系统能够自动定位配网故障并通过远程控制实现故障隔离和恢复供电，从而能够提高供电网络的可靠性和供电的灵活性。
【专利说明】一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力领域，具体是指一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统。【背景技术】
[0002]配电网的主要任务就是向用户提供安全可靠的供电，但是由于农村电网所在地区自然条件比较恶劣，同时由于天气、人为等因素的干扰，经常会发生故障造成供电中断，严重时造成大面积停电。用电故障发生后，使用柱上开关直接关闭所有线路供电的方式在扩大断电范围的同时也使得线路检测、故障定位和隔离无法进行，大范围的停电会严重影响生产生活，降低供电可靠性和灵活性。
【专利附图】
【附图说明】
[0003]图1为系统总体结构图。
【具体实施方式】
[0004]本发明的目的在于提供一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，该系统能够自动定位配网故障并通过远程控制实现故障隔离和恢复供电，从而减少工作人员工作量，提高供电网络智能化灵活管理。
[0005]本发明通过以下技术方案实现:
一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，主要由依次相连接的数据采集装置、数据处理装置和通信装置构成，所述数据处理装置与外部开关相连接，所述数据采集装置采集低压电网电压电流信息并进过初步处理之后发送到数据处理装置，数据处理装置对信息汇总分析后确定故障位置并控制外部开关，同时，数据处理装置通过通讯装置将信息发送到控制中心。
[0006]进一步地，所述通讯装置采用DATA-6121通讯装置，DATA-6121通讯装置通过RS485接口与数据处理装置相连接。DATA-6121通讯装置低功耗无线装置采用低功耗设计，通过GPRS或短消息方式远程传输数据，特别适用于太阳能供电的监测场合，可大大减少太阳能供电成本并降低施工难度。
[0007]进一步地，所述数据采集装置包括依次相连接的电压互感器、电压电流转换器、放大电路、滤波电路、A/D转换器和微处理器，所述数据采集装置还包括与电压电流转换器连接的电流传感器。
[0008]进一步地，所述微处理器还与数据存储器相连接，所述微处理器选用Atmegal6，所述数据存储器选用只读存储器，微处理器通过RS232接口与数据处理装置相连接。只读存储器是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器，其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除，资料不会因为电源关闭而消失。在发现电力线路漏电时，可以通过读取只读存储器内的数据，根据不同时段产生的漏电电流以及该时段内使用电器情况可以初步判断电力线路漏电区域。[0009]进一步地，所述数据处理装置主要由嵌入式微控制器和分别与嵌入式微控制器相连接的输入控制开关、输出控制开关、三态门构成，所述嵌入式微控制器与微处理器相连接，输入控制开关和输出控制开关分别与外部开关相连接、三态门与通讯装置相连接。
[0010]进一步地，所述嵌入式微控制器选用89C系列微控制器。该单片机为单指令周期单片机，速度快，内置8K数据存储空间RAM，带有TTL/485转换电路，TTL/232转换电路、状态量/脉冲量输入输出电路和复位电路等。
[0011]进一步地，所述输入开关和输出开关均选用继电器。系统分别设置两组控制开关，每组开关采用两个继电器，分别控制外部开关闭合和断开。
[0012]本发明与现有技术相比，具有以下有益效果:
(1)本发明能够自动对电网故障进行定位，从而减少工作人员的工作量，实现电网的自动检测；
(2)本发明能够对故障段线路进行断电隔离，故障修复后实现供电恢复，实现线路的智能控制；
(3 )本发明能够实现远程控制，并且对故障段线路远程隔离和通电，提高供电可靠性和灵活性。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细解释，但是本发明的实施方式不限于此。
[0014]实施例1:
如图1所示，一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，主要由依次相连接的数据采集装置、数据处理装置和通信装置构成，所述数据处理装置与外部开关相连接，所述数据采集装置采集低压电网电压电流信息并进过初步处理之后发送到数据处理装置，数据处理装置对信息汇总分析后确定故障位置并控制外部开关，同时，数据处理装置通过通讯装置将信息发送到控制中心。
[0015]实施例2:
本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述通讯装置采用DATA-6121通讯装置，DATA-6121通讯装置通过RS485接口与数据处理装置相连接。DATA-6121通讯装置低功耗无线装置采用低功耗设计，通过GPRS或短消息方式远程传输数据，特别适用于太阳能供电的监测场合，可大大减少太阳能供电成本并降低施工难度。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0016]实施例3:
本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述数据采集装置所述数据采集装置包括依次相连接的电压互感器、电压电流转换器、放大电路、滤波电路、A/D转换器和微处理器，所述数据采集装置还包括与电压电流转换器连接的电流传感器。电压互感器测量电压电流数据后将信息发送到电压电流转换器，电压电流转换器将输入的电压信号转换成电流信号，因为在以电压方式长距离传输模拟信号时，信号源电阻或传输线路的直流电阻等会引起电压衰减，信号接收端的输入电阻越低，电压衰减越大，为了避免信号在传输过程中的衰减，只有增加信号接收端的输入电阻，但信号接收端输入电阻的增加，使传输线路抗干扰性能降低，易受外界干扰，信号传输不稳定，这样在长距离传输模拟信号时，不能用电压输出方式，而把电压输出转换成电流输出，输出信号通过放大滤波之后进行模数转换并输入到微处理器进行处理。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0017]实施例4:
本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述微处理器还与数据存储器相连接，所述微处理器选用Atmegaie，所述数据存储器选用只读存储器，微处理器通过RS232接口与数据处理装置相连接。ATmegal6 AVR内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与运算逻辑单元相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至
10倍的数据吞吐率。只读存储器是一种只能读出事先所存数据的固态半导体存储器，其特性是一旦储存资料就无法再将之改变或删除，资料不会因为电源关闭而消失。在发现电力线路漏电时，可以通过读取只读存储器内的数据，根据不同时段产生的漏电电流以及该时段内使用电器情况可以初步判断电力线路漏电区域。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0018]实施例5:
本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述数据处理装置主要由嵌入式微控制器和分别与嵌入式微控制器相连接的输入控制开关、输出控制开关、三态门构成，所述嵌入式微控制器与微处理器相连接，输入控制开关和输出控制开关分别与外部开关相连接、三态门与通讯装置相连接。嵌入式微控制器获取电流信息后依次通过三态门、RS485接口和通讯装置将信息发送到控制中心，并根据控制中心的要求进行故障分析定位和隔离，嵌入式微控制器接收到控制中心的信息后，通过控制输入控制开关和输出控制开关，实现对外部开关的有效控制。三态门是一种重要的总线接口电路，是一种扩展逻辑功能的输出级，也是一种控制开关，主要是用于总线的连接，因为总线只允许同时只有一个使用者，通常在数据总线上接有多个器件，每个器件通过0E/CE之类的信号选通，如器件没有选通的话它就处于高阻态，相当于没有接在总线上，不影响其它器件的工作。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0019]实施例6:
本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述嵌入式微控制器选用89C系列微控制器。该单片机为单指令周期单片机，速度快，内置8K数据存储空间RAM，带有TTL/485转换电路，TTL/232转换电路、状态量/脉冲量输入输出电路和复位电路等。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0020]实施例7:
本实施例在实施例1的基础上进一步限定所述输入开关和输出开关均选用继电器。系统分别设置两组控制开关，每组开关采用两个继电器，分别控制外部开关闭合和断开。本实施例其他部分与实施例1相同，不再赘述。
[0021]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，其特征在于:主要由依次相连接的数据采集装置、数据处理装置和通信装置构成，所述数据处理装置与外部开关相连接，所述数据采集装置采集低压电网电压电流信息并进过初步处理之后发送到数据处理装置，数据处理装置对信息汇总分析后确定故障位置并控制外部开关，同时，数据处理装置通过通讯装置将信息发送到控制中心。
2.根据权利要求1所述的一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，其特征在于:所述通讯装置采用DATA-6121通讯装置，DATA-6121通讯装置通过RS485接口与数据处理装置相连接。
3.根据权利要求1所述的一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，其特征在于:所述数据采集装置包括依次相连接的电压互感器、电压电流转换器、放大电路、滤波电路、A/D转换器和微处理器，所述数据采集装置还包括与电压电流转换器连接的电流传感器。
4.根据权利要求3所述的一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，其特征在于:所述微处理器还与数据存储器相连接，所述微处理器选用Atmegal6，所述数据存储器选用只读存储器，微处理器通过RS232接口与数据处理装置相连接。
5.根据权利要求4所述的一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，其特征在于:所述数据处理装置主要由嵌入式微控制器和分别与嵌入式微控制器相连接的输入控制开关、输出控制开关、三态门构成，所述嵌入式微控制器与微处理器相连接，输入控制开关和输出控制开关分别与外部开关相连接、三态门与通讯装置相连接。
6.根据权利要求5所述的一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，其特征在于:所述嵌入式微控制器选用89C系列微控制器。
7.根据权利要求5所述的一种农村低压电网远程智能故障监测隔离系统，其特征在于:所述输入开关和输出开关均选用继电器。
【文档编号】H02J13/00GK103683508SQ201310677875
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月13日 优先权日:2013年12月13日
【发明者】向前明, 余光荣, 冯勇, 张志
申请人:国家电网公司, 国网四川省电力公司巴中供电公司