一種10kV無線通信配網微機保護裝置制造方法
【專利摘要】本申請公開一種10kV無線通信配網微機保護裝置,包括:配網終端設備、與配網終端設備通過RS485相連的配網通訊裝置和客戶端,客戶端包括配網通訊裝置信息接收中心和客戶端手機,其中,配網通訊裝置采用循環問答方式進行遠程監測,獲取開閉所內至少5套配網終端設備的遙信量和遙測量;配網通訊裝置通過GPRS無線網絡、230MHz的甚高頻無線電臺和短信方式將10kV開閉所內配網終端設備的遙信量和遙測量上傳至所述客戶端;配網終端設備將無線電臺作為備用通信通道,通信系統采用熱備份雙通道。通過本方案可以解決現有技術中由于已有配電自動化系統中的遠程終端配備是直流且長期未進行深度放電維護的蓄電池,其性能會隨時間推移而降低,以解決對蓄電池充放電控制的問題。
【專利說明】—種1kV無線通信配網微機保護裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力電網【技術領域】,更具體的說,是涉及一種1kV無線通信配網微機保護裝置。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟飛速發展,電網規模日漸擴大,接線方式和運行方式須根據用電需求不斷進行優化配置,配電網絡的建立為提高供電安全性、可靠性打下良好的基礎。目前,大部分1kV配網開關站雖然具備雙電源供電的條件,但站內保護裝置仍處在基于自動化開關設備相互配合的階段,未建立可靠的信息交互通道以及獨立的就地保護設備。雖然已有配電網絡設備自動化裝置,但正常運行時監控功能時效性低下,且由于受改造資金和占地面積的限制,大部分開關站不可能采用全套完整的直流電源供電系統,因此如何在系統故障等異常情況下實現保護測控、備用電源自動投入是一個值得研究的課題。
[0003]配電網絡自動化是電力系統現代化的必然趨勢,而信息通道建設是配電自動化系統的關鍵技術之一。在配電自動化系統中,面臨最重要的是工作電源的提取問題。已有配電自動化系統中的遠程終端配備的是直流電源系統(直流充電屏+蓄電池),長期未進行深度放電等維護的蓄電池,其性能會隨時間推移而降低。同時,對于蓄電池容量,目前技術難以對其進行監測。
[0004]因此,提供一種1kV無線通信配網微機保護裝置,解決對于蓄電池維護不到位,容量消失而導致保護失效,是本領域技術人員亟待解決的技術問題。
實用新型內容
[0005]有鑒于此,本實用新型提供了一種1kV無線通信配網微機保護裝置,以克服現有技術中由于已有配電自動化系統中的遠程終端配備的是直流電源系統,長期未進行深度放電等維護的蓄電池,其性能會隨時間推移而快速下降,無法對蓄電池容量進行實時監測的問題。
[0006]為實現上述目的,本實用新型提供如下技術方案:
[0007]一種1kV無線通信配網微機保護裝置,包括:配網終端設備、與所述配網終端設備通過RS485相連的配網通訊裝置和客戶端,所述客戶端包括配網通訊裝置信息接收中心和客戶〗而手機,其中,
[0008]所述配網通訊裝置采用循環問答方式進行遠程監測,獲取開閉所內至少5套所述配網終端設備的遙信量和遙測量;
[0009]所述配網通訊裝置通過GPRS無線網絡、230MHz的甚高頻無線電臺和短信方式將1kV開閉所內所述配網終端設備的遙信量和遙測量上傳至所述客戶端;
[0010]所述配網終端設備將無線電臺作為備用通信通道,通信系統采用熱備份雙通道。
[0011]其中,所述熱備份雙通道包括GPRS網絡和短信方式。
[0012]其中,所述配網終端設備為配網微機保護裝置。
[0013]其中,所述配網通訊裝置采用循環問答方式進行遠程監測,監測內容包括:對遙信量和遙測量的召喚、客戶端即時獲取遙信變位,并且能夠實現對所述GPRS網絡的檢測,當所述GPRS網絡異常時,所述配網終端設備主動連接所述GPRS網絡。
[0014]其中,所述配網通訊裝置包括:
[0015]將220V交流信號整流成220V直流信號,220V直流量能夠快速地加載在儲能電容兩端,完成對電容的快速充電過程的直流儲能插件;
[0016]與所述直流儲能插件相連,將電壓輸入范圍控制在35V?320V的輔助電源插件;
[0017]與所述輔助電源插件相連,由GPRS模塊、外部時鐘模塊、電平轉換芯片、外部存儲器、人機接口模塊組成的CPU插件;
[0018]與所述CPU插件相連,實現用戶根據實際情況修改裝置參數的人機接口插件。
[0019]其中,所述人機接口包括:顯示部分和鍵盤部分。
[0020]經由上述的技術方案可知,與現有技術相比,本實用新型公開提供了一種1kV無線通信配網微機保護裝置,包括:配網終端設備、與所述配網終端設備通過RS485相連的配網通訊裝置和客戶端,客戶端包括配網通訊裝置信息接收中心和客戶端手機,其中,配網通訊裝置采用循環問答方式進行遠程監測,獲取開閉所內至少5套配網終端設備的遙信量和遙測量;配網通訊裝置通過GPRS等無線網絡、230MHz的甚高頻無線電臺和短信方式將1kV開閉所內配網終端設備的遙信量和遙測量上傳至所述客戶端;配網終端設備將無線電臺作為備用通信通道,通信系統采用熱備份雙通道。通過本方案可以解決現有技術中由于已有配電自動化系統中的遠程終端配備的是直流且長期未進行深度放電維護的蓄電池,其性能會隨時間推移而快速下降,以解決對蓄電池容量進行實時監測的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案,下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1本實用新型實施例公開的一種1kV無線通信配網微機保護裝置結構示意圖;
[0023]圖2為本實用新型實施例公開的配網通訊裝置組成結構示意圖;
[0024]圖3為本實用新型實施例公開的電源系統結構示意圖;
[0025]圖4為本實用新型實施例中公開的壓敏電阻的伏安特性曲線;
[0026]圖5為本實用新型實施例中公開的整流電路結構示意圖;
[0027]圖6為本實用新型實施例中公開的穩壓電路結構示意圖;
[0028]圖7為本實用新型實施例中公開的CPU插件總體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
[0030]本實用新型公開了一種1kV無線通信配網微機保護裝置,包括:配網終端設備、與配網終端設備通過RS485相連的配網通訊裝置和客戶端,客戶端包括配網通訊裝置信息接收中心和客戶端手機,其中,配網通訊裝置采用循環問答方式進行遠程監測,獲取開閉所內至少5套配網終端設備的遙信量和遙測量;配網通訊裝置通過GPRS等無線網絡、230MHz的甚高頻無線電臺和短信方式將1kV開閉所內配網終端設備的遙信量和遙測量上傳至所述客戶端;配網終端設備將無線電臺作為備用通信通道,通信系統采用熱備份雙通道。通過本方案可以解決現有技術中由于已有配電自動化系統中的遠程終端配備是直流且長期未進行深度放電維護的蓄電池,其性能會隨時間推移而快速下降,以解決對蓄電池容量進行實時監測的問題。
[0031]請參閱附圖1,為本實用新型實施例公開的一種1kV無線通信配網微機保護裝置結構示意圖。本實用新型實施例公開了一種1kV無線通信配網微機保護裝置,包括:配網終端設備101、與所述配網終端設備101通過RS485相連的配網通訊裝置102和客戶端103,所述客戶端103包括配網通訊裝置信息接收中心104和客戶端手機105,其中,所述配網通訊裝置102采用循環問答方式進行遠程監測,獲取開閉所內至少5套所述配網終端設備101的遙信量和遙測量;所述配網通訊裝置102通過GPRS等無線網絡、230MHz的甚高頻無線電臺和短信方式將1kV開閉所內所述配網終端設備的遙信量和遙測量上傳至所述客戶端;所述配網終端設備101將無線電臺作為備用通信通道,通信系統采用熱備份雙通道。
[0032]其中,所述熱備份雙通道包括GPRS網絡和短信方式。
[0033]其中,所述配網終端設備為配網微機保護裝置。
[0034]該實用新型由配網終端設備、配網通訊裝置、客戶端(配網通訊裝置信息接收中心和客戶端手機)組成。配網通訊裝置以“循環問答”方式獲取開閉所內至少5套配網終端設備的遙信量和遙測量,通過GPRS等無線網絡、230MHz的甚高頻無線電臺、短信方式將1kV開閉所內配網終端設備的遙信量和遙測量上傳至客戶端。通信系統采用熱備份雙通道(GPRS網絡、短信方式)以提高通信的可靠性,將無線電臺作為備用通信通道。
[0035]優選的,所述配網通訊裝置采用循環問答方式進行遠程監測,監測內容包括:對遙信量和遙測量的召喚、客戶端即時獲取遙信變位,并且能夠實現對所述GPRS網絡的檢測,當所述GPRS網絡異常時,所述配網終端設備主動連接所述GPRS網絡。
[0036]本裝置基于GPRS網絡實現對開閉所等配網單元的遠程監測,監測內容包括對遙信量和遙測量的召喚、客戶端(客戶端手機、信息接收中心)即時獲取遙信變位,并且能夠實現對GPRS網絡的檢測,當GPRS網絡異常時,裝置能夠主動連接GPRS網絡。
[0037]優選的,請參閱附圖2,為本實用新型實施例公開的配網通訊裝置組成結構示意圖,所述配網通訊裝置包括:
[0038]將220V交流信號整流成220V直流信號,220V直流量能夠快速地加載在儲能電容兩端,完成對電容的快速充電過程的直流儲能插件201 ;
[0039]外接220V/50HZ交流電源,或外接220V直流電源,分別輸出220V直流電源用于裝置供電。外部電源失電后,可維持至少30秒的直流輸出,供通訊裝置完成重要信息的上傳。
[0040]其中,直流儲能插件由保護電路、濾波電路、整流電路、穩壓電路、儲能電路等組成,請參閱附圖3,為本實用新型實施例公開的電源系統結構示意圖。
[0041]保護電路由壓敏電阻和瞬時抑制二極管(TVS)組成。壓敏電阻的伏安特性曲線如圖4所示,壓敏電阻的阻值隨電壓值的增加而減小。在壓敏電阻兩端的電壓增加時,壓敏電阻的阻值瞬間減小將電流導入大地。但是,壓敏電阻的響應速度在微秒級,所以為了提高響應速度,在電路的后端又加入了 TVS作為泄流器件。
[0042]整流電流采用4個二極管組成整流橋,將交流信號整流成直流信號。整流電路結構如圖5所示。整流橋前端輸入電壓等級為220V/50HZ,整流橋后端輸出電壓等級為220V直流。
[0043]穩壓電路由三極管和電容組成,采用電壓反饋進行穩壓,其電路結構如圖6所示。如圖6所示,電容單獨作為儲能原件存儲電能,保證交流供電系統失電的情況下,裝置續航30so
[0044]與所述直流儲能插件201相連,將電壓輸入范圍控制在35V?320V的輔助電源插件 202 ;
[0045]輔助電源插件采用規格為In:220V/50Hzll0V/60Hz,Out: 12V/2A 5V/6A的開關電源,電壓輸入范圍寬(35V?320V),接入直流儲能插件輸出的220V直流電源,輸出12V/2A和5V/6A的直流電源為CPU插件供電。
[0046]與所述輔助電源插件202相連,由GPRS模塊、外部時鐘模塊、電平轉換芯片、外部存儲器、人機接口等模塊組成的CPU插件203 ;
[0047]CPU插件的總體框架圖如圖7所示,由GPRS組網模塊、高速數字信號處理器、SDRAM、Flash Memory、E2PR0M、外部時鐘模塊、通信芯片等組成。所有集成電路全部采用工業品或軍品級,使得裝置有很高的穩定性和可靠性。該插件具備I路RS485通訊接口、GPRS網絡接口、預留甚高頻無線電臺接口(RS232接口,標準9針接口)。
[0048]通過RS485總線采集配網終端設備的遙測量和遙信量信息,并將這些信息處理之后通過GPRS網絡發送到客戶端手機和客戶端。
[0049]F28335A是TI公司生產的數字信號處理器,其特點如下:
[0050](I)正常工作溫度:-40°C?+85°C
[0051](2)采用高性能靜態CMOS技術,主頻可以達到150MHz
[0052](3)片內存儲器:256KX 16 的 Flash 存儲器,34KX 16 的 SRAM
[0053](4)88個獨立可編程的復用通用輸入/輸出引腳
[0054](5) 2通道CAN模塊、3個SCI (UART)模塊、I個SPI模塊、I個集成電路(I2C)總線
[0055](6)內核電壓為1.9V, I/O引腳電壓為3.3V
[0056]TMS320F28335A芯片性能足夠滿足配網通訊終端的設計需求,并能夠滿足配網通訊終端未來的升級需求。
[0057]由于本裝置出于降低功耗的考慮,所有外圍芯片均采用低功耗器件,通信芯片分別采用MAX3232和MAX3485,外部存儲器芯片為AT24C128,外部時鐘芯片為DS1302,顯示器為12864B,矩陣鍵盤為單獨設計的不規則鍵盤。
[0058]狀態指示燈包括:電源指示燈、GPRS網絡狀態指示燈、RS485接收指示燈、RS485發送指示燈、GPRS接收指示燈、GPRS發送指示燈。
[0059]GPRS模塊采用華為公司生產的GTM900C模塊,此模塊沒有定時發送“心跳包”功能,本配網通訊裝置在軟件上增加了定時發送“心跳包”功能。
[0060]與所述CPU插件203相連,實現用戶根據實際情況修改裝置參數的人機接口插件204。
[0061]其中,所述人機接口插件包括:顯示部分和鍵盤部分。
[0062]用戶可以根據實際情況修改裝置參數,本裝置提供了操作簡單、易學的人機交互畫面。人機接口包括兩部分:顯示部分、鍵盤部分。
[0063]綜上所述:本實用新型公開了一種1kV無線通信配網微機保護裝置,包括:配網終端設備、與配網終端設備通過RS485相連的配網通訊裝置和客戶端,客戶端包括配網通訊裝置信息接收中心和客戶端手機,其中,配網通訊裝置采用循環問答方式進行遠程監測,獲取開閉所內至少5套配網終端設備的遙信量和遙測量;配網通訊裝置通過GPRS等無線網絡、230MHz的甚高頻無線電臺和短信方式將1kV開閉所內配網終端設備的遙信量和遙測量上傳至所述客戶端;配網終端設備將無線電臺作為備用通信通道,通信系統采用熱備份雙通道。通過本方案可以解決現有技術中由于已有配電自動化系統中的遠程終端配備是直流且長期未進行深度放電維護的蓄電池,其性能會隨時間推移而快速下降,以解決對蓄電池進行實時監測的問題。
[0064]對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種1kV無線通信配網微機保護裝置,其特征在于,包括:配網終端設備、與所述配網終端設備通過RS485相連的配網通訊裝置和客戶端,所述客戶端包括配網通訊裝置信息接收中心和客戶端手機,其中, 所述配網通訊裝置采用循環問答方式進行遠程監測,獲取開閉所內至少5套所述配網終端設備的遙信量和遙測量; 所述配網通訊裝置通過GPRS無線網絡、230MHz的甚高頻無線電臺和短信方式將1kV開閉所內所述配網終端設備的遙信量和遙測量上傳至所述客戶端; 所述配網終端設備將無線電臺作為備用通信通道,通信系統采用熱備份雙通道。
2.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述熱備份雙通道包括GPRS網絡和短信方式。
3.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述配網終端設備為配網微機保護裝置。
4.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述配網通訊裝置采用循環問答方式進行遠程監測,監測內容包括:對遙信量和遙測量的召喚、客戶端即時獲取遙信變位,并且能夠實現對所述GPRS網絡的檢測,當所述GPRS網絡異常時,所述配網終端設備主動連接所述GPRS網絡。
5.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述配網通訊裝置包括: 將220V交流信號整流成220V直流信號,220V直流量能夠快速地加載在儲能電容兩端,完成對電容的快速充電過程的直流儲能插件; 與所述直流儲能插件相連,將電壓輸入范圍控制在35V?320V的輔助電源插件;與所述輔助電源插件相連,由GPRS模塊、外部時鐘模塊、電平轉換芯片、外部存儲器、人機接口模塊組成的CPU插件; 與所述CPU插件相連,實現用戶根據實際情況修改裝置參數的人機接口插件。
6.根據權利要求5所述的裝置,其特征在于,所述人機接口包括:顯示部分和鍵盤部分。
【文檔編號】H02J13/00GK204089341SQ201420095576
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年3月4日 優先權日:2014年3月4日
【發明者】吳小忠 申請人:株洲高新電業股份有限公司