一种配电网自动化实施装置的制作方法

本实用新型具体涉及一种配电网自动化实施装置。

背景技术：

现有的配电网自动化实施方法以主站+子站+终端的三种模式，可以实现配电网的运行监视和控制的自动化系统，具备配电、馈线自动化、电网分析应用及与相关应用系统互连等功能。在我国的电力系统实际运行情况中，配电网自动化程度以及相应的监测控制技术并没有达到理想的状态，在配电网运行时，三相不平衡状态较为严重，重载负荷情况时有发生，非线性负荷的增加也加重了配电网的谐波存在情况。因此，针对结构分布更为复杂，情况更为多变的配电网，需要更加先进的监测手段，更加快速的状态估计方法，更加高精度的数据测量以及更加低廉的测量装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为解决上述不足，提供一种配电网自动化实施装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种配电网自动化实施装置，包括信号调理单元、数模转换单元、人机接口单元、同步时钟单元、中央控制单元、通信单元和网络端，信号调理单元连接数模转换单元，数模转换单元、人机接口单元和同步时钟单元分别连接中央控制单元，网络端通过通信单元连接中央控制单元，数模转换单元包括ADS8364单元，同步时钟单元包括时钟电路和GPS接收机，人机接口单元包括显示屏和键盘。

信号调理单元包括互感电路、低通滤波电路和交直流转换电路，互感电路连接低通滤波电路，低通滤波电路连接交直流转换电路。

中央控制单元采用TMS320F2812的DSP芯片。

通信单元采用CAN总线通信。

本实用新型具有如下有益的效果：

本实用新型设计合理，使用方便，成本低，高组网性，并且安装灵活，供电可靠，装置整体运行稳定有效，有很好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的互感电路；

图3为本实用新型的低通滤波电路；

图4为本实用新型的交直流转换电路；

图5为本实用新型的数模转换单元与中央控制单元连接图；

图6为本实用新型的时钟电路；

图7为本实用新型的通信单元；

图8为本实用新型的人机接口单元。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如图1所示，一种配电网自动化实施装置，包括信号调理单元1、数模转换单元2、人机接口单元3、同步时钟单元4、中央控制单元5、通信单元6和网络端7，信号调理单元1连接数模转换单元2，数模转换单元2、人机接口单元3和同步时钟单元4分别连接中央控制单元5，网络端7通过通信单元6连接中央控制单元5，数模转换单元2包括ADS8364单元11，同步时钟单元4包括时钟电路13和GPS接收机14，人机接口单元3包括显示屏和键盘12。

信号调理单元1包括互感电路8、低通滤波电路9和交直流转换电路10，互感电路8连接低通滤波电路9，低通滤波电路9连接交直流转换电路10。

中央控制单元采用TMS320F2812的DSP芯片。

通信单元采用CAN总线通信。

采集到的电压信号经过信号调理模块，变为可以输入ADS8364芯片的采样信号。与此同时，同步时钟模块接收卫星发回的时间信息和秒脉冲信息，并将其发送给处理器TMS320F2812。处理器根据秒脉冲信息向ADS8364发出采样脉冲，控制ADS8364将模拟量转换为数字量。ADS8364将转换结果发送给处理器，由TMS320F2812完成对数据的分析计算，同时解析来自同步时钟模块的时间信息，将接收到的时间信息和对数据计算得到的电压和频率信息进行打包，最后计算结果通过通信模块以太网的方式发送至数据中心。将监测装置安装在低压配电网即可完成装置对配电网电压和频率等情况的监测设置。

互感电路：电压信号从JP4接入，R8是 SPT204A 输入侧的限流电阻，用来限定输入侧的电流。为了达到模数转换芯片的采样条件，电压互感器副边侧的电流信号需要经过运放电路变换为电压信号。经过比较，运算放大器选择双极性运放OP07，其供电范围为±5 V到

±15V，考虑到供电电压的通用性，选择±5V为其供电。R9为反馈电阻，作用是对变换得到的电压信号的幅值进行调节。电阻R10和电容C38相互配合，可以补偿经过变换后增加的相移。C39放置在电压互感器辅助电路的输出端以达到去耦的作用。

数模转换单元：ADS8364的RESET引脚与DSP的GPIOA7口相连，在芯片初始化时要求引脚为低电平，其作用是保证ADS8364的数据指针指向芯片的第一个数据位，从而确保模数转换完成以后输出的数字量能够和逐位对应转换通道。模数转换芯片的采样控制引脚(HOLDA 、HOLDB、HOLDC)在低电平时处于工作状态，分别和 TMS320F2812 的GPIOA1、GPIOA2和GPIOA3连接。在工作时，HOLDx先出于高电平状态，在进入采样状态，DSP通过GPIOA1、GPIOA2和GPIOA3引脚控制 HOLDx在低电平状态超过20nS，采样通道的模拟量随即被采样，之后HOLDx电平升高，芯片完成输入模拟量与数字量之间的转换。在完成模数转换之后，ADS8364的EOC引脚被置为低电平，该引脚通知DSP进入中断处理子程序读取转换完成的数据。ADS8364的片选引脚为CS，当CS为低电平时，并行据接口DATA[0：15]可以将转换得到的数据通过并行接口传送给DSP。芯片的RD引脚电为低位时表示芯片处于读有效的状态，在片选引脚同样为低电平的情况下，转换得到的数字量会被刷新，所得到的数字量在 RD 引脚置为高电平时被处理器获得。由于没有其他的并行数据接口和 DSP 进行通讯，所以将片选引脚直接置为低电平，处于一直选中的状态。ADS8364芯片的A0、A1、A2为输出通道选择引脚，三个引脚不同的电平组合方式对应不同的转换数据读取方式。通过DSP的GPIOA8~GPIOA10实现对引脚A0、A1、A2的控制，在同步测量装置中，三个引脚均被置为高电平，读取方式为循环读取。

人机交互单元：GPU22C液晶显示模块带有4个按键，可以方便的实现人机界面对装置的功能设置。按键以集成的方式集中在 GPU22C液晶显示模块的两侧，并且已经在模块内部完成按键的指令设置。当有按键按下时，液晶显示模块内部的处理器通过检测判断完成按键的信号采集，并将按键信号转换为固定格式的串口指令，DSP只要通过串口完成对接收指令的解析就可以知道是哪一个按键按下，即可完成相应的动作。