适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端的制作方法

本实用新型属于电力系统配电自动化技术领域，特别涉及到一种适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端。

背景技术：

配电自动化是一项集计算机技术、数据传输、现代化、远方检测及控制于一体的综合信息管理技术，该技术将配电网的监控保护与供电部门的工作管理有机结合起来。配电自动化远方终端在配电网络中数量多、分布广，是配电网络运行控制的末梢神经和触手，在配电自动化技术实现中起着基础性的关键作用。配电自动化远方终端的功能、技术完善度、性能指标和可靠性，直接影响着配电网络的稳定和自动化运行质量，是配电自动化技术实现的基础，在配电网自动化运行过程中占有举足轻重的地位。随着智能电网的提出以及电力用户对用电质量关注度的提高，各国对配电网络的可靠性、稳定性也给与了很高的重视，开始在这方面加大科研投入和投资力度。

现有的绝大多数配电终端都安装在室外电杆、开关柜或者是室内地下的配电房的环境里，尤其在北纬41度到北纬53度之间的地区，配电终端要经受大环境的雨雪、温湿度的大幅度变化，极寒、炎热天气以及长期运行等的考验。配电终端中遥测量、遥信量和遥控量接口模块、CPU模块和通信模块等都是由电子原件组成，大环境的大幅度变化，极寒、炎热天气以及长期运行等的考验，对其可靠性造成了极大影响。因此配电终端设备的主要部件，如遥测、遥信、遥控、通信和电源等的稳定运行，对提高配电终端设备可靠性具有十分明显的意义。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端，用来解决在北纬41度到北纬53度之间的地区，亟需要一种高可靠性配电终端的技术问题。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下的技术方案：

适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端，其特征是：包括配电终端装置、主控板、交互控制面板、电源板、双遥信板、双遥控板、双遥测板、配电终端箱、双电源模块、双ONU光网络单元通信设备，

所述电源板上设置有两个互为备份的DC/DC电源转换模块；所述双遥信板上设置有两个互为备份的遥信板；所述双遥控板上设置有两个互为备份的遥控板；所述双遥测板上设置有两个互为备份的遥测板；双电源模块上设置有两个互为备份的电源模块；

所述配电终端箱的内部固定安装有配电终端装置、双电源模块和双ONU光网络单元通信设备；所述配电终端装置包括主控板、交互控制面板、电源板、双遥信板、双遥控板和双遥测板；所述主控板上设置有BF518芯片、BF533芯片和两个以太网接口，主控板通过以太网接口与双ONU光网络单元通信设备连接；所述交互控制面板设置在配电终端装置的前面板上，交互控制面板的一端通过通信总线与主控板连接，另一端通过电源总线与电源板连接；所述电源板、双遥信板、双遥控板以及双遥测板均分别通过总线与主控板连接；所述双电源模块和双ONU光网络单元通信设备均固定安装在配电终端箱的内侧壁上，双电源模块通过导线与电源板连接；所述双ONU光网络单元通信设备与配电主站系统数据通信连接。

所述交互控制面板上设置有LED指示灯、空气开关、远方选择开关、就地选择开关及蓝牙通信模块。

通过上述设计方案，本实用新型可以带来如下有益效果：

通过遥测、遥信、遥控、通信和电源等均采用1+1互为备份模式，当遥测、遥信、遥控、通信和电源等正常工作用模块出现故障损坏时，备用模块自动接替工作，并将故障告警信息及时上传给主站系统，通知运行检修人员及时进行维护，保证配电终端安全可靠运行，对提高配电终端设备的可靠性具有十分明显的意义。本实用新型尤其适用于北纬41度到北纬53度之间的东北极寒地区，也同样适用于军事用电地区、重要负荷地区、山区、维护人员难以到达地区、维护人员需要较长时间到达地区等的应用场合，具有极大的推广和应用价值。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端的整体结构框图。

图2为本实用新型适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端的电源系统的结构框图。

图3为本实用新型适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端的通信系统的结构框图。

图4为本实用新型适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端的遥信信号采集结构示意图。

图5为本实用新型适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端的遥控控制原理结构示意图。

图6为本实用新型适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端的遥测信号采集原理结构框图。

图中1-配电终端装置、2-主控板、3-交互控制面板、4-电源板、5-双遥信板、6-双遥控板、7-双遥测板、8-配电终端箱、9-双电源模块、10-双ONU光网络单元通信设备、11-开关辅助触点组Ⅰ、12-开关辅助触点组Ⅱ、13-采集目标开关、14-开关分合闸操作用电机。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型适用于北纬41度到北纬53度之间的高可靠性配电终端，其特征是：包括配电终端装置1、具有双以太网接口的主控板2、交互控制面板3、具有1+1互为备份DC/DC转换模块的电源板4、双遥信板5、双遥控板6、双遥测板7、配电终端箱8、双电源模块9和双ONU光网络单元通信设备10。

所述配电终端箱8内部主要设置有配电终端装置1、双电源模块9和双ONU光网络单元通信设备10；配电终端装置1包括具有双以太网接口的主控板2、交互控制面板3、具有1+1互为备份DC/DC转换模块的电源板4、双遥信板5、双遥控板6和双遥测板7。

如图2所示，AC/DC电源模块1和AC/DC电源模块2设置在双电源模块9上，双电源模块9位于配电终端箱8内侧壁上；DC/DC 1、DC/DC 2和后续的电子元器件回路为电源板4上的1+1互为备份DC/DC转换模块(直流转换模块)， 其中YXG1和YXG2为对应的电源故障告警信号输出。本实用新型的电源系统主要包括双电源模块9和具有1+1互为备份的DC/DC转换模块的电源板4，双电源模块9和电源板4通过导线连接；1+1互为备份的DC/DC转换模块的电源板4通过电子器件，包括YXG1和YXG2实现自动切换以及对应电源回路的故障告警信号输出。

如图3所示，分光器1和分光器2为外部光纤接入设备，ONU1和ONU2设置在配电终端箱8壁上的双ONU通信模块10上，ONU1、ONU2分别与主控板2的两个以太网口(网口1和网口2)连接。所述主控板2上分别嵌设有BF518芯片和BF533芯片，并设计有双以太网接口，通过各自连接的ONU与配电主站系统通信。在通信系统正常工作时，主控板2实时监测两条通道的工作情况，并通过其中一条通道与主站系统通信，另外一条作为备用；当使用中的通信通道出现异常时，自动化切换至另外一条通道通信，并将通道异常告警信息上送到主站系统。与主站通信的信息和异常告警，主要通过通信信息的反馈进行确认，保证通道异常时的及时告警和信息传输的丢失。

如图4所示，开关辅助触点组Ⅰ11和开关辅助触点组Ⅱ12为采集目标开关13的两对常开、常闭辅助触点，遥信板A和遥信板B为双遥信板5。

遥信信号采集回路，采用遥信板A和遥信板B的主备双遥信板5，采集目标开关13的开关辅助触点组Ⅰ11和开关辅助触点组Ⅱ12的方式完成高可靠性信号采集。主控板2实时监测遥信板A和遥信板B的工作状态，异常时发板件告警信号。遥信板A和遥信板B正常工作时，YXA1和YXB1、YXA2和YXB2分别保持同步，并且YXA1和YXA2相反、YXB1和YXB2相反，当采集到的信号非以上现象时，采用YXA1和YXA2相反或YXB1和YXB2相反的信号上送，并进行异常告警(信号相同的那对辅助触点回路出现异常)。

如图5所示，遥控板A和遥控板B为双遥控板6，M为开关分合闸操作用电机14。本实用新型的遥控控制是通过遥控板A和遥控板B的主备双遥控板6来实现。主控板2实时监测遥控板A和遥控板B的工作状态，异常时发板件告警信号。板件工作正常时，以遥控板A的控制回路为主控制回路，当接受到控制命令时，由遥控板A执行遥控操作；如果遥控操作执行后在合理(与开关的电机动作时间相关)时间内没有采集到开关变位，则自动通过遥控板B再次执行 遥控操作，同时发出遥控控制回路异常信号，提高配电终端本周控制回路的可靠性。

如图6所示，本实用新型的遥测信号采集，采用遥测板A和遥测板B的主备双遥测板7来实现。主控板2实时监测遥测板A和遥测板B的工作状态，异常时发板件告警信号。被测电压信号采用并联方式接入两个遥测板，被测电流信号采用串联方式接入两个遥测板，以主控板2检测到正常工作的其中一块遥测板的采集量进行上送。

社会效益：

目前已经完成建设或正在建设的配电自动化项目，在军事用电地区、重要负荷地区、山区、维护人员难以到达地区，还没有遥测、遥信、遥控、通信和电源等采用1+1互为备份模式的高可靠性应用案例。因此，本实用新型提出的技术方案将填补应用于北纬41度到53度之间的东北极寒地区的高可靠性配电自动化空白，也可以在军事用电地区、重要负荷地区、山区、维护人员难以到达地区应用，将为上述地区的配电自动化建设打下坚实的基础，全面推动智能配电自动化的建设工作。