一種嵌入集成式配電自動化終端的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種嵌入集成式配電自動化終端，包括有外殼、配電自動化組件、開關組件和電源組件，所述配電自動化組件、開關組件和電源組件均設于外殼內，且配電自動化組件采用32位以上的嵌入式微處理器，且配電自動化組件、開關組件之間通過標準插座和標準數據線導通連接，所述電源組件與配電自動化組件和開關組件電連接、供給工作電源。這樣，即完美地將配電自動化組件和開關組件集成一整體，體積小，并用標準插座結構連接，無需使用航空插頭/插座結構，易于標準化、易于統一替用，降低成本，使開關組件成為獨立的智能設備，獨立完成故障自動隔離功能，安裝工作量少、施工快，因此更高效、更經濟、易部署、更適合大范圍推廣應用。
【專利說明】
一種嵌入集成式配電自動化終端
技術領域
[0001]本實用新型屬于電力系統技術領域，特別涉及一種嵌入集成式配電自動化終端。
【背景技術】
[0002]應用現代計算機與通信技術，實現中壓配電網的運行自動化(配網自動化)，可以有效地提高供電質量與生產管理效率，因此，受到了供電部門科研生產單位的廣泛重視。
[0003]國際上一些發達國家的供電公司已大面積應用配網自動化，國內不少城市的供電公司的配網自動化系統也達到了一定的規模。隨著社會與經濟水平的不斷發展，用戶對供電質量要求越來越高，實施配網自動化是供電部門的必然選擇。
[0004]配網自動化系統由主站、通信網絡、終端裝置三部分組成。配網自動化系統的終端裝置，一般稱為配電自動化終端或配網自動化終端，用于中壓配電網中的開閉所、重合器、柱上分段開關、環網柜等設備的監視與控制，與配網自動化主站通信，提供配電網運行控制及管理所需的數據，執行主站給出的對配網設備進行調節控制的指令。
[0005]配電終端是配網自動化系統的基本組成單元，其性能與可靠性直接影響到整個系統能否有效地發揮作用。
[0006]傳統的調度自動化終端僅僅是一個完成“上傳數據、下達命令”任務的現場裝置，而配電自動化終端(簡稱配電終端)，除了完成傳統的“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調)任務夕卜，還要能夠檢測故障、完成一些當地自動控制功能，如分段開關重合控制、開閉所備用電源自投等。此外，安裝在戶外線路上的配電終端還要能夠適應惡劣的運行環境、在線路停電時能夠利用蓄電池實現不斷供電等。因此，配電終端功能、結構、設計技術與傳統的調度自動化終端有很大的不同。
[0007]國外配電終端的研究開發始于20世紀80年代中期，我國在20世紀90年代初開始研制配電終端。到1998年我國投資數千億巨資對城市配電網進行大規模改造時，已有數個廠家的配電終端產品投放市場。之后，經過十年的不斷地進行改進、完善，目前我國配電終端技術已趨于成熟，產品制造成本不斷降低，其性能與可靠性完全能夠滿足工程應用要求。這期間，國內供電企業與配電自動化設備制造商積累大量的產品選型設計、安裝調試與管理維護經驗，為合理地應用配電終端，提高整個配網自動化系統工程實用化水平創造了條件。未來配電終端技術將進一步向高可靠性、多功能、組合式、小型化、低功耗、低成本、免維護或少維護發展。
【實用新型內容】
[0008]隨著智能芯片的快速發展，國內電力行業電子化、信息化程度飛速發展，尤其以高速單片機的快速發展，推動技術進步的效果最明顯。
[0009]早期，由于配電網設備功能簡單、實現邏輯不復雜，所以，以高速單片機為核心的配電自動化設備可以滿足絕大多數需求。但是，隨著配電網的規模逐漸龐大，網狀結構中的元件設備越來越多，互相之間影響、配合的邏輯越趨復雜，同時，所需要監控的參數、實現的功能、判斷的邏輯也越來越復雜，以高速單片機為核心的配電設備，明顯的力不從心。
[0010]于是，發展到了以嵌入式芯片平臺為核心的新一代配電自動化終端，目前市場上多數采用基于ARM核心技術的芯片，以Iinux操作系統，實現配電自動化終端的高速、易擴展、易升級、易移植的多方面優點。但是，這個平臺也是有其缺陷的，Iinux操作系統以搶占式響應方式運行，無法保證緊急信號的快速、實時傳輸，對于故障突發時的故障密集階段，會產生信號丟失、信息采集不完整、響應不及時等問題，嚴重的可能會造成多臺設備連鎖異常反應，最終造成不可挽回的損失。
[0011 ]同時，現階段使用的配電自動化終端都是外置式，即脫離開關設備本體獨立存在，然后以電纜連接進行通信、信號采集、控制信號傳輸等功能，為保證接觸可靠性及良好的密封性能，一般都需選擇成本高昂的不銹鋼金屬機柜、屏蔽電纜以及防水航空插頭和航空插座，大大增加了設備的整體成本，對于設備的普及造成重大阻礙。
[0012]為了解決現有技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種完美地將配電自動化組件和開關組件集成一整體，體積小，無需使用航空插頭/插座結構，易于標準化、易于統一替用，成本低，運行穩定性，安裝工作量少，提高布置效率，施工速度快，高效、經濟、易部署、更適合大范圍推廣應用的嵌入集成式配電自動化終端。
[0013]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0014]—種嵌入集成式配電自動化終端，包括有外殼、配電自動化組件、開關組件和電源組件，所述配電自動化組件、開關組件和電源組件均設于外殼內，且配電自動化組件采用32位以上的嵌入式微處理器，且配電自動化組件、開關組件之間通過標準插座和標準數據線導通連接，所述電源組件與配電自動化組件和開關組件電連接、供給工作電源。
[0015]進一步地，所述配電自動化組件包括采用32位以上的嵌入式微處理器、控制電路模塊、同步采集電路模塊、數據加密通信電路模塊和人機交互模塊，所述控制電路模塊、同步采集電路模塊、數據加密通信電路模塊和人機交互模塊均與嵌入式微處理器導通連接。
[0016]進一步地，所述開關組件包括開關操作機構、電壓傳感器、電流傳感器和位置傳感器，所述開關操作機構、電壓傳感器、電流傳感器和位置傳感器與嵌入式微處理器之間通過標準插座和標準數據線導通連接。
[0017]進一步地，所述電壓傳感器是可采集O?220V交流電壓的電容分壓小信號電壓互感器，所述電流傳感器是可采集O?12500A交流電流的空心小信號電流互感器。
[0018]進一步地，所述電源組件包括電源管理電路模塊、電池和電源變送器，所述電源管理電路模塊集成有電源變送器的雙路自動切換電路，其與電池的電極連接;所述電源管理電路模塊與配電自動化組件和開關組件連接；當電源變送器工作時，通過電源管理電路模塊為電池充電，當電源變送器失電時，由電池通過電源管理電路模塊反向供電。
[0019]本實用新型的有益效果是:
[0020]本實用新型通過上述技術方案，即完美地將配電自動化組件和開關組件集成一整體，體積小，并用標準插座結構連接，無需使用航空插頭/插座結構，易于標準化、易于統一替用，降低成本，同時采用了內置電源變送器，取消傳統的獨立電壓變送器，也可大幅降低成本;而且內置電壓傳感器和電流傳感器可有效提升運行穩定性;并且開關組件成為獨立的智能設備，只要接好高壓線纜，不需額外布置設備，即可完成故障自動隔離功能，大幅減少安裝工作量，提高布置效率，加快施工速度，降低部件聯絡過程中出現的各種隱患；因此，更高效、更經濟、易部署、更適合大范圍推廣應用，能夠徹底實現自管理的配電自動化設備。
【附圖說明】
[0021 ]下面結合附圖與具體實施例對本實用新型作進一步說明:
[0022]圖1是本實用新型所述一種嵌入集成式配電自動化終端實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024]如圖1中所示:
[0025]本實用新型實施例提供了一種嵌入集成式配電自動化終端，包括有外殼1、配電自動化組件2、開關組件3和電源組件4，所述配電自動化組件2、開關組件3和電源組件4均設于外殼I內，且配電自動化組件2采用32位以上的嵌入式微處理器21，且配電自動化組件2、開關組件3之間通過標準插座和標準數據線導通連接，所述電源組件4與配電自動化組件2和開關組件3電連接、供給工作電源。
[0026]其中，所述配電自動化組件2包括采用32位以上的嵌入式微處理器21、控制電路模塊22、同步采集電路模塊23、數據加密通信電路模塊24和人機交互模塊25(觸控屏)，所述控制電路模塊22、同步采集電路模塊23、數據加密通信電路模塊24和人機交互模塊25均與嵌入式微處理器21導通連接。所述開關組件3包括開關操作機構31、電壓傳感器32、電流傳感器33和位置傳感器34，所述開關操作機構31、電壓傳感器32、電流傳感器33和位置傳感器34與嵌入式微處理器21之間通過標準插座和標準數據線導通連接;所述電壓傳感器32可以是可采集O?220V交流電壓的電容分壓小信號電壓互感器，所述電流傳感器33可以是可采集O?12500A交流電流的空心小信號電流互感器。所述電源組件4包括電源管理電路模塊41和電池42和電源變送器43(電容取電裝置)，所述電源管理電路模塊41集成有電源變送器43的雙路自動切換電路，其與電池42的電極連接;所述電源管理電路模塊41與配電自動化組件2和開關組件3連接；當電源變送器43工作時，通過電源管理電路模塊41為電池42充電，當電源變送器43失電時，由電池42通過電源管理電路模塊41反向供電。
[0027]這樣，本實用新型所述嵌入集成式配電自動化終端即完美地將配電自動化組件2和開關組件3集成一整體，體積小，并用標準插座結構連接，易于標準化、易于統一替用，無需像傳統配電自動化裝置和開關設備那樣使用航空插頭/插座結構，大大降低了成本，同時采用了內置電源變送器43，取消傳統的獨立電壓變送器，也可大幅降低成本;而且內置電壓傳感器32和電流傳感器33可有效提升運行穩定性;并且開關組件3成為獨立的智能設備，只要接好高壓線纜，不需額外布置設備，即可完成故障自動隔離功能，大幅減少安裝工作量，提高布置效率，加快施工速度，降低部件聯絡過程中出現的各種隱患；因此，更高效、更經濟、易部署、更適合大范圍推廣應用，能夠徹底實現自管理的配電自動化設備。
[0028]以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種嵌入集成式配電自動化終端，其特征在于:包括有外殼(I)、配電自動化組件(2)、開關組件(3)和電源組件(4)，所述配電自動化組件(2)、開關組件(3)和電源組件(4)均設于外殼(I)內，且配電自動化組件(2)采用32位以上的嵌入式微處理器(21)，且配電自動化組件(2)、開關組件(3)之間通過標準插座和標準數據線導通連接，所述電源組件(4)與配電自動化組件(2)和開關組件(3)電連接、供給工作電源。2.根據權利要求1所述嵌入集成式配電自動化終端，其特征在于:所述配電自動化組件(2)包括采用32位以上的嵌入式微處理器(21)、控制電路模塊(22)、同步采集電路模塊(23)、數據加密通信電路模塊(24)和人機交互模塊(25)，所述控制電路模塊(22)、同步采集電路模塊(23)、數據加密通信電路模塊(24)和人機交互模塊(25)均與嵌入式微處理器(21)導通連接。3.根據權利要求2所述嵌入集成式配電自動化終端，其特征在于:所述開關組件(3)包括開關操作機構(31)、電壓傳感器(32)、電流傳感器(33)和位置傳感器(34)，所述開關操作機構(31)、電壓傳感器(32)、電流傳感器(33)和位置傳感器(34)與嵌入式微處理器(21)之間通過標準插座和標準數據線導通連接。4.根據權利要求3所述嵌入集成式配電自動化終端，其特征在于:所述電壓傳感器(32)是可采集O?220V交流電壓的電容分壓小信號電壓互感器，所述電流傳感器(33)是可采集O?12500A交流電流的空心小信號電流互感器。5.根據權利要求1-4中任一所述嵌入集成式配電自動化終端，其特征在于:所述電源組件(4)包括電源管理電路模塊(41)、電池(42)和電源變送器(43)，所述電源管理電路模塊(41)集成有電源變送器(43)的雙路自動切換電路，其與電池(42)的電極連接;所述電源管理電路模塊(41)與配電自動化組件(2)和開關組件(3)連接；當電源變送器(43)工作時，通過電源管理電路模塊(41)為電池(42)充電，當電源變送器(43)失電時，由電池(42)通過電源管理電路模塊(41)反向供電。
【文檔編號】H02J13/00GK205610343SQ201620383000
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】徐立子, 秦昕, 肖立, 周大偉
【申請人】珠海立潮電力科技有限公司