配电箱及电网智能配电监控设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了配电箱及电网智能配电监控设备。其中，电网智能配电监控设备包括：配电箱、远程监控服务器和移动终端。配电箱包括进线单元、出线单元、计量单元、无功补偿单元和智能测控终端。智能测控终端包括GPRS通信接口。智能测控终端通过GPRS通信接口经移动信息服务器和远程监控服务器交互。远程监控服务器对配电箱的数据信息统计分析，对故障做出告警警示，并将其以告警短消息的形式发送到移动终端上。本实用新型通过GPRS网络实现对配电箱设备的远程监控，并将故障信息及时发送给工作人员，使得工作人员能及时维修。本实用新型特别适用于农村电网监控。
【专利说明】配电箱及电网智能配电监控设备
[0001]
【技术领域】
[0002]本实用新型涉及一种电网智能配电设备。
[0003]
【背景技术】
[0004]目前，大部分农村配电自动化程度较低，监控方式落后或者根本没有监控配置。采集配变的运行数据需要安排人员到现场用仪器测量，存在工作量大、误差大、测量点少、受天气影响和不安全等问题。对设备运行状态的进行有效监控的技术和管理工作急需加强。
[0005]申请号为201120070369的实用新型公开了一种智能电网配电箱。其箱体门板表面设有的LED显示屏，以及进线开关上带有电动控制的断路器，作用不大，特别是针对农村环境，LED显示屏和进线开关上的电动控制的断路器增加的成本和起的作用不成正比。
[0006]
【发明内容】
[0007]针对现有农村普通配电系统的无远程监控、可靠性比较低、电能质量不高、日常维护工作量巨大、故障后的查找检修困难等情况，以及现有的技术方案，本实用新型设计了一种可靠高、智能、经济、便于安装调试和维护检修的新型低压电网智能配电监控设备。
[0008]本实用新型的技术方案如下:
[0009]电网智能配电监控设备，包括配电箱。所述的配电箱包括箱体、进线单元、出线单元、计量单元、无功补偿单元和智能测控终端。箱体包括侧板、顶板、底板、支撑板和箱门。计量单元、无功补偿单元和智能测控终端固定在配电箱箱体的支撑板上，并与进线和出线单元连通。进线单元包括进线开关和进线过载熔丝。出线单元包括剩余电流保护器和出线过载熔丝。计量单元、无功补偿单元和剩余电流保护器通过数据线和智能测控终端相连。所述的数据线是智能测控终端用来收集通过该数据线和智能测控终端相连的设备的监控数据，并控制通过该数据线和智能测控终端相连的设备。
[0010]所述的智能测控终端包括网络通信接口。所述的网络通信接口用于智能测控终端和远程监控服务器进行数据通信。网络通信接口优先GPRS网络接口，智能测控终端通过GPRS网络将配电箱监控数据传送到移动信息服务器。远程监控服务器通过移动信息服务器经网络获得配电箱监控数据。
[0011]进一步，所述的电网智能配电监控设备还包括移动终端，远程监控服务器将报警信息通过短消息的方式发送到移动终端上。
[0012]本发明的技术效果:
[0013]1、实现对配电数据实时监视。计量表通过对电流，电压，相位，功率，无功因子等数据的检测，并将检测的数据传送到远程监控服务器，实现远程监视。
[0014]2、实现远程配电的控制，远程监控服务器通过向智能测控终端下达控制指令，智能测控终端将控制指令传送到相应的无功补偿单元或剩余电流保护器。
[0015]3、经济。和现有技术专利号为201120070369的实用新型相比，本实用新型减少了门板上的LED显示屏和进线开关上的电动控制断路器，因而减少成本更适合与农村市场。
[0016]4、本实用新型通过GPRS网络和远程监控服务器交互，利用了现成的广泛覆盖的
2.5G移动通信技术，相比其他技术方案，本实用新型的设计便利，成本低。
[0017]5、远程监控服务器将配电数据报警信息直接发送到维修人员的终端上，维修人员能够及时获知故障状态，并及时维修设备。
[0018]
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的配电箱的结构示意图。其中，I为进线口，2为进线开关，3为计量单元，4、9、10为数据线，5为智能测控终端，6为无功补偿单元，7为剩余电流保护器，8为出线口，11为网络通信接口，12为电网电线,20为顶板,21为底板,22为侧板,23为支撑板，24为防尘网。
[0020]图2为本实用新型的网络拓扑示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。
[0022]实施例1
[0023]本实用新型所述的电网智能配电监控设备，包括配电箱。如图1所示，配电箱包括顶板20，底板21，侧板22，支撑板23构成的配电箱体。配电箱内包括进线单元，出线单元，计量单元3，无功补偿单元6和智能测控终端5。
[0024]进线单元包括进线开关2和/或进线过载熔丝。进线开关2和/或进线过载熔丝都固定在配电箱的支撑板23上。出线单元包括出线口 8、剩余电流保护器7、出线过载熔丝。剩余电流保护器7、出线过载熔丝都固定在配电箱的支撑板23上。
[0025]计量单元3，无功补偿单元6和智能测控终端5都固定在配电箱的支撑板23上。电网电线12从支撑板的进线口 I穿入，经过进线开关2和进线过载熔丝，同时连接到计量单元3上，无功补偿单元6，剩余电流保护器7，出线经出线过载熔丝后，再经位于支撑板上的出线口 8穿出。智能测控终端5连接电网电线12作为智能测控终端5的工作电源。
[0026]配电箱侧板22包括有散热孔，内侧包括防尘网24。配电箱还包括门板，门板上同样也可以有散热孔，并在内侧安装防尘网。防尘网可以是不锈钢防尘网。配电箱的散热孔可以保证配电箱的散热，而防尘网可以防止灰尘的进入。
[0027]计量单元3优选智能型多功能电子式电度表，用于显示电能示值，选配精度0.5S级。可检测的数据包括:总电能示值、各费率电能示值、总电能量、各费率电能量等。为了方便示值传送，电度表设有通讯功能，可以通过有线与智能测控终端5通讯，实现数据共享，方便后期管理和控制。如图1所示，计量单元3通过数据线9和智能测控终端5的数据接口连接，从而使得计量单元3检测的数据可以传送到智能测控终端5上。计量单元3与智能测控终端5的接口优选为RS485。为了增加安全性，可以在箱体内用隔板单独隔出一个计量室，并将电度表放在独立的计量室内。
[0028]无功补偿单元6对电能传送过程进行无功补偿。可实现三相共补、分相补偿或三相共补和分相补偿相结合的混合补偿模式。共补电容器采用三角形接线，分补电容器采用星形接线，共补适用于对称负载，分补适用于不对称或冲击负载，对负载情况复杂的台区，宜采用混合补偿模式。农村的环境中，可以优先采用电容补偿。如图1所示，无功补偿单元6通过数据线4和智能测控终端5的数据接口连接，采用的接口优选RS485。数据线可以传送来自智能测控终端5的控制指令，也可以将无功补偿单元6的状态信息发送到智能测控终端5上。
[0029]剩余电流保护器7优先采用一体化三相四线带剩余电流动作保护的断路器，能够根据变压器容量或者实际负荷调整过载保护值，漏电动作值为10(T500mA可调，具备一次自动重合闸功能。如图1所示，剩余电流保护器7通过数据线10和智能测控终端5的数据接口连接，接口优选RS485。数据线可以传送来自智能测控终端5的控制指令，也可以将剩余电流保护器7的状态信息发送到智能测控终端5上。
[0030]智能测控终端5包括多个数据接口，数据接口优选RS485。智能测控终端5分别和计量单元3、无功补偿单元6、剩余电流保护器7连接。智能测控终端5作为配电箱的控制中心，对配电变压器运行过程中的各项数据具有监测功能，其主要监测数据有:交流模拟量、电能量数据、电能统计数据。其次通过RS485与剩余电流动作保护器7连接，监测数据有:各出线开关电流值、剩余电流值、开关状态。智能测控终端5的主要功能内容包括:
[0031]1、用户用电信息监测，采集电能信息。包括:电能表的数据采集、电能计量装置工况、供电电能质量监测，以及用电负荷和电能量的监控，对相关数据进行储存、管理和传输。
[0032]2、配变计量总表监测。实现计量电表的综合管理，考核其计量的有效性，对计量电表的相关信息进行传输。
[0033]3、剩余电流保护器的监控。实现对带剩余电流动作保护的断路器运行的监控，具有，记录、存储、上传功能，并可通过远方监控中心传控制命令进行分合闸操作。
[0034]4、电能质量管理。通过对无功补偿单元的控制，实现对配电台区无功功率进行快速动态补偿，并可对台区负荷三相不平衡问题进行治理。
[0035]5、经济运行分析。通过分析配电变压器三相负荷，调整运行电压和三相负荷平衡，并对变压器和低压线路的经济运行进行分析。
[0036]6、互动化管理。智能测控终端5采集的数据通过网络传送到远程监控中心，由远程监控中心的应用服务器进行数据的分析、处理，电力管理人员可以根据这些数据分析，实现统计、管理、配置等各种业务应用和功能实现。
[0037]实施例2
[0038]在实施例1的基础上，如图1所示，智能测控终端5还包括有网络通信接口 11。网络通信接口 11用于和远程监控服务器建立连接。网络通信接口可以是有线通信接口也可以是无线通信接口。有线通信接口比如以太网接口，无线通信接口比如WiFi网络接口。本实用新型优选GPRS无线通信接口。采用GPRS无线通信可以充分利用现有广泛分布的2.5G无线通信网络，从而避免重复建设通信网络并减少通信网络的建设成本。
[0039]为实现GPRS通信，智能测控终端5包括SM卡插槽。
[0040]如图2所示，配电箱通过智能测控终端的GPRS接口经GPRS网络和移动信息服务器连接。智能测控终端的数据信息经GPRS网络发送到移动信息服务器。移动信息服务器和远程监控服务器通过网络连接。远程监控服务器通过访问移动信息服务器获得智能测控终端的数据信息。远程监控服务器对配电箱的控制指令也经移动信息服务器，再经GPRS网络发送到配电箱的智能测控终端上，智能测控终端再将控制指令传递给无功补偿单元或剩余电流保护器，从而实现对配电箱的无功补偿单元或剩余电流保护器实现控制。
[0041]远程监控服务器对来自配电箱信息数据的整理、统计、分析，电力管理人员可以根据这些数据信息做出分析和判断，并通过远程监控服务器对配电箱实现远程控制操作，实现对配电箱的管理。
[0042]实施例3
[0043]在实施例2的基础上，进一步包括移动终端，移动终端属于电力工作人员。远程监控服务器对来自配电箱信息数据的整理、统计、分析后可以对电网的异常情况或故障作出告警警示。如图2所示，远程监控服务器连接移动信息服务器，远程监控服务器将告警警示信息打包成告警短消息，经移动信息服务器将告警短消息发送到移动终端上。告警短消息包括的内容有:配电箱的位置，故障的时间，故障表现的现象，故障可能的原因。工作人员可以根据上述告警短消息及时获知电网故障，并以此及时作出维护处理。
【权利要求】
1.一种配电箱，其特征在于:包括箱体、进线单元、出线单元、计量单元、无功补偿单元和智能测控终端；箱体包括侧板、顶板、底板、支撑板和箱门；计量单元、无功补偿单元和智能测控终端固定在配电箱箱体的支撑板上，并与进线和出线单元连通；进线单元包括进线开关和进线过载熔丝；出线单元包括剩余电流保护器和出线过载熔丝；计量单元、无功补偿单元和剩余电流保护器通过数据线和智能测控终端相连。
2.如权利要求1所述的配电箱，其特征在于:所述的智能测控终端包括网络通信接口。
3.如权利要求2所述的配电箱，其特征在于:所述的网络通信接口为GPRS通信接口。
4.一种电网智能配电监控设备，其特征在于，包括权利要求1或2或3所述的配电箱。
5.一种电网智能配电监控设备，其特征在于，包括权利要求3所述的配电箱和远程监控服务器，所述的配电箱的智能测控终端通过GPRS通信接口经移动信息服务器和远程监控服务器交互。
6.如权利要求5所述的电网智能配电监控设备，其特征在于，包括移动终端，所述的远程监控服务器对配电箱的数据信息统计分析，对异常情形或故障做出告警警示，并将告警警示以告警短消息的形式发送到移动终端上；所述的移动终端接收告警短消息。
【文档编号】H02B1/20GK203859389SQ201420210382
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】朱遵义, 周敏跃, 章小兵, 向方明 申请人:南京鼎牌电器有限公司