一种智能配电网配电终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能配电网配电终端，双CPU系统由DSP和ARM相互连接组成，DSP和ARM之间通过双口RAM交换数据，双CPU系统分别连接第一光电隔离、A/D模块、第二光电隔离、第三光电隔离和第四光电隔离，DSP连接有第一看门狗，ARM连接键盘和显示模块和第二看门狗，第一光电隔离连接开关量输入，A/D模块连接电压转换和滤波模块，电压转换和滤波模块分别连接PT输入和CT输入，第二光电隔离连接通信接口，通信接口分别连接对等通信和主从通信，第三光电隔离连接开关量输出，第四光电隔离连接自适应重合闸控制，电源模块分别连接以上各模块为各模块提供所需电力。本实用新型的有益效果是结构完整。
【专利说明】—种智能配电网配电终端
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力设备【技术领域】，涉及一种智能配电网配电终端。
【背景技术】
[0002]智能配电终端安装在智能配电网的各断路器、分段开关、联络开关处，采集安装处的各相电压、各相电流、零序电压、零序电流以及开关位置状态，能够借助通信网络(光纤以太网)与其它智能配电终端进行对等通信，也能与上层的配网自动化系统进行主从式通信，是配网自动化系统的重要组成部分。而目前电力企业的常规配电终端自动化程度较低，功能较为单一，无法满足智能配电网的需要，主要表现在于:目前的配电终端采集的电气量信息较少，只有两相电流和一个线电压；无法与数字式互感器接口 ；只能进行主从式通信，无法进行对等通信；完成的功能较少，无法独立完成故障检测、隔离、自适应重合闸等功能。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种智能配电网配电终端，解决了现有配电终端结构不完善问题。
[0004]本实用新型的技术方案是包括双CPU系统，双CPU系统由DSP和ARM相互连接组成，DSP和ARM之间通过双口 RAM交换数据，双CPU系统分别连接第一光电隔离、A/D模块、第二光电隔离、第三光电隔离和第四光电隔离，DSP连接有第一看门狗，ARM连接键盘和显示模块和第二看门狗，第一光电隔离连接开关量输入，A/D模块连接电压转换和滤波模块，电压转换和滤波模块分别连接PT输入和CT输入，第二光电隔离连接通信接口，通信接口分别连接对等通信和主从通信，第三光电隔离连接开关量输出，第四光电隔离连接自适应重合闸控制，电源模块分别连接以上各模块为各模块提供所需电力。
[0005]进一步，所述双CPU系统还连接信号整理模块，信号整理模块连接电子式互感器输入。
[0006]进一步，所述DSPl采用TSM320C6205芯片，作用是完成数字信号处理和计算。
[0007]进一步，所述ARM2采用AtmelAT91RM9200芯片，作用是执行各种逻辑计算判断，管理键盘和显示器等人机交互单元，同时完成对等通信和主从通信功能。
[0008]进一步，所述双口 RAM3采用IDT7132芯片。
[0009]进一步，所述电源模块包括蓄电池、AC-DC整流模块及DC-DC模块三部分，AC-DC整流模块将互感器提供的交流电整流为直流，然后通过DC-DC模块变换为不同的电压，供智能配电终端内各模块和芯片工作使用。
[0010]本实用新型的有益效果是结构完整。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型一种智能配电网配电终端结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0013]如图1所示，本系统包括双CPU系统，双CPU系统由DSPl和ARM2相互连接组成，DSPl和ARM2之间通过双口 RAM3交换数据，双CPU系统分别连接第一光电隔离4、A/D模块5、第二光电隔离6、第三光电隔离7和第四光电隔离8，DSPl连接有第一看门狗9，ARM2连接键盘和显示模块10和第二看门狗11，第一光电隔离4连接开关量输入12，A/D模块5连接电压转换和滤波模块13，电压转换和滤波模块13分别连接PT输入14和CT输入15，第二光电隔离6连接通信接口 16，通信接口 16分别连接对等通信17和主从通信18，第三光电隔离7连接开关量输出19，第四光电隔离8连接自适应重合闸控制20，电源模块分别连接以上各模块为各模块提供所需电力。双CPU系统还连接信号整理模块21，信号整理模块21连接电子式互感器输入22。DSPl采用TSM320C6205芯片，作用是完成数字信号处理和计算。ARM2采用AtmelAT91RM9200芯片，作用是执行各种逻辑计算判断，管理键盘和显示器等人机交互单元，同时完成对等通信和主从通信功能。双口 RAM3采用IDT7132芯片。电源模块包括蓄电池、AC-DC整流模块及DC-DC模块三部分，AC-DC整流模块将互感器提供的交流电整流为直流，然后通过DC-DC模块变换为不同的电压，供智能配电终端内各模块和芯片工作使用。
[0014]图中的虚线是可选模块。如果配电网提供的常规电磁式互感器(CT，PT)，采用实线框给出的结构；如果提供的是电子式互感器，则采用虚线框给出的结构。这样做的目的是提高智能配电终端的适应性。
[0015]电气量测量部分:包括与常规电磁式互感器接口的电气量测量部分以及与数字式互感器接口的电气量测量部分。对于常规的电磁式互感器情况，电气量测量部分接收来自安装在配电网一次侧的电压互感器(PT)、电流互感器(CT)的模拟量，经终端内部的电压、电流变换器转换为微机系统能够处理的弱电压信号，并对转换后的信号进行滤波、A/D转换处理，送至CPU双系统进行分析计算；对于电子式互感器的情况，电气量测量部分接收来自数字式互感器提供的数字信号，经过简单的信号整理后直接送至CPU系统进行分析计算。系统中各功能依靠的软件及计算过程都是系统各组成部分本身自带功能。本实用新型并不涉及软件的开发和改造。
[0016]开关量输入部分:开关量输入部分是检测智能配电终端安装处开关的位置状态，经光电隔离后送至双CPU系统。
[0017]通信部分:包括主从式通信和对等式通信两部分。主从式通信用于智能配电终端与上层的配电自动化系统之间的通信，完成遥测、遥信、遥控功能；对等式通信用于智能配电终端之间的通信，用于完成分布式的故障检测与隔离功能、自动重合闸控制功能等。通信模块采用光纤以太网技术；
[0018]CPU部分:该部分是包含ARM单片机和DSP单片机的双CPU系统。其中ARM单片机主要完成逻辑计算、管理键盘和显示器、控制通信模块工作、协调智能终端内部各模块工作等功能；DSP单片机主要完成数字信号处理与计算等功能，双CPU通过双口 RAM芯片交互数据，配合完成断路器控制、自适应重合闸等功能。看门狗电路的作用是为了防止CPU系统死机而设置的自动重启模块。
[0019]电源部分:包括蓄电池、AC-DC整流模块及DC-DC模块三部分。正常情况下，AC-DC整流模块将互感器提供的交流电整流为直流，然后通过DC-DC模块变换为不同的电压，供智能配电终端内各模块和芯片工作使用；如果一次系统停电，将供电回路切换至蓄电池，并经过DC-DC模块继续供电。
[0020]自适应重合闸控制模块:该模块在一次系统发生故障后，通过对故障性质进行在线识别(识别是瞬时性故障还是永久性故障)，从而确定是否执行重合闸操作，目的是减少重合于永久性故障给系统和开关带来不必要的冲击。
[0021]智能配电终端能够完成如下功能:智能配电网的遥测、遥信、遥控功能；能够完成主故障快速检测及隔离功能，并借助故障区域周围智能配电终端的信息完成故障定位；能够实现多种方式的自动重合闸功能(快速重合闸，检无压重合闸，检同期重合闸)。
[0022]以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种智能配电网配电终端，其特征在于:包括双CPU系统，双CPU系统由DSP(I)和ARM(2)相互连接组成，DSP(I)和ARM(2)之间通过双口 RAM(3)交换数据，双CPU系统分别连接第一光电隔离(4)、A/D模块(5)、第二光电隔离(6)、第三光电隔离(7)和第四光电隔离(8) ,DSP(I)连接有第一看门狗(9)，ARM(2)连接键盘和显示模块(10)和第二看门狗(11)，第一光电隔离⑷连接开关量输入(12)，A/D模块(5)连接电压转换和滤波模块(13)，电压转换和滤波模块(13)分别连接PT输入(14)和CT输入(15)，第二光电隔离(6)连接通信接口(16)，通信接口(16)分别连接对等通信(17)和主从通信(18)，第三光电隔离(7)连接开关量输出(19)，第四光电隔离(8)连接自适应重合闸控制(20)，电源模块分别连接以上各模块为各模块提供所需电力。
2.按照权利要求1所述一种智能配电网配电终端，其特征在于:所述双CPU系统还连接信号整理模块(21)，信号整理模块(21)连接电子式互感器输入(21)。
3.按照权利要求1所述一种智能配电网配电终端，其特征在于:所述DSP(I)采用TSM320C6205芯片，作用是完成数字信号处理和计算。
4.按照权利要求1所述一种智能配电网配电终端，其特征在于:所述ARM(2)采用AtmelAT91RM9200芯片，作用是执行各种逻辑计算判断，管理键盘和显示器等人机交互单元，同时完成对等通信和主从通信功能。
5.按照权利要求1所述一种智能配电网配电终端，其特征在于:所述双口RAM(3)采用IDT7132 芯片。
6.按照权利要求1所述一种智能配电网配电终端，其特征在于:所述电源模块包括蓄电池、AC-DC整流模块及DC-DC模块三部分，AC-DC整流模块将互感器提供的交流电整流为直流，然后通过DC-DC模块变换为不同的电压，供智能配电终端内各模块和芯片工作使用。
【文档编号】H02J13/00GK204156601SQ201420484931
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】白万建, 刘兆显, 艾茂民 申请人:国家电网公司, 国网山东省电力公司菏泽供电公司