具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端及方法，包括：監(jiān)控模塊、錄波模塊和電源模塊；所述監(jiān)控模塊與錄波模塊通過(guò)高速數(shù)據(jù)通道相連，所述監(jiān)控模塊定時(shí)從錄波模塊獲取監(jiān)控所需的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)；本發(fā)明集成配電線路終端的監(jiān)控功能與故障錄波器的數(shù)據(jù)錄波功能，實(shí)現(xiàn)帶錄波功能的配電終端代替普通的配電終端，與現(xiàn)有配電終端的外部接口兼容，不改變安裝和接線方式，為配電網(wǎng)電磁暫態(tài)過(guò)程、穩(wěn)態(tài)過(guò)程等各種工況提供完整可靠的記錄手段，解決配電網(wǎng)發(fā)生故障后缺少故障分析數(shù)據(jù)的難題，彌補(bǔ)了現(xiàn)有配電終端功能上的不足。
【專利說(shuō)明】具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域，具體涉及一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]配電網(wǎng)是現(xiàn)代電網(wǎng)的重要組成部分，分為高（35-110kV)、中（10kV)、低（O. 4kV)壓配電網(wǎng)，是控制和保證用戶供電可靠性和供電質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國(guó)配電網(wǎng)由于歷史原因，還比較落后，是電網(wǎng)中最為薄弱的一環(huán)。配電網(wǎng)接點(diǎn)數(shù)量多、覆蓋面積廣、線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜且累加距離長(zhǎng)、設(shè)備絕緣水平不高、各種防護(hù)措施不完善，以及運(yùn)行環(huán)境惡劣（受氣候、地理的環(huán)境影響較大)，尤其在雷電、污染、內(nèi)部過(guò)電壓等諸多因素影響下，配電網(wǎng)故障頻繁發(fā)生。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，配電網(wǎng)正發(fā)生深刻的變化。配電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，電纜線所占的比例不斷提高（電纜電容性效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓）；普遍存在大容量波動(dòng)性負(fù)荷(易造成電壓波動(dòng)和閃變）；分布式能源、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能裝置等開(kāi)始接入中壓或低壓配電網(wǎng)。傳統(tǒng)配電網(wǎng)由無(wú)源網(wǎng)變?yōu)橛性淳W(wǎng)、潮流由單向變?yōu)槎嘞?；分布式能源發(fā)電和電動(dòng)汽車充電還具有分散和隨機(jī)變動(dòng)的特點(diǎn)，大批量接入將對(duì)配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生極大的影響。
[0003]配電自動(dòng)化系統(tǒng)是提高配網(wǎng)可靠運(yùn)行的重要手段，配電自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)配電終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制。配電自動(dòng)化饋線終端（Feeder Terminal Unit)是配電終端的一種，用于架空配電線路分段開(kāi)關(guān)或聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的就地監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)位置、電壓、電流等信息，并對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行遙控。但現(xiàn)有饋線終端僅是一種測(cè)控裝置，向配電自動(dòng)化主站秒級(jí)上送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，配電主站對(duì)上送數(shù)據(jù)按分鐘級(jí)存儲(chǔ)，無(wú)法全面記錄配電網(wǎng)故障時(shí)毫秒至微秒級(jí)的電網(wǎng)暫態(tài)過(guò)程的變化信息。
[0004]電力系統(tǒng)故障錄波裝置也稱為故障錄波器，電力部于1994年就已頒布《220-500kV電力系統(tǒng)故障動(dòng)態(tài)記錄技術(shù)準(zhǔn)則》。故障錄波器通過(guò)高速采樣(每周波大于4K)計(jì)算電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的各類參數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或振蕩(短路、接地、系統(tǒng)振蕩、頻率崩潰、電壓崩潰等）時(shí)，對(duì)故障時(shí)刻前后的數(shù)據(jù)采集波形進(jìn)行錄波，是準(zhǔn)確分析電網(wǎng)故障的必備手段。目前，故障錄波器己成為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置，通常可同時(shí)對(duì)多條電力線路進(jìn)行錄波。這種故障錄波器安裝于室內(nèi)、體積大、成本高，不能用于室外配電線路。對(duì)配電網(wǎng)而言，目前還沒(méi)有用于室外架空配電線路的故障錄波裝置。
[0005]中國(guó)專利ZL201220032081. X公開(kāi)了一種配電自動(dòng)化饋線終端，包括遙測(cè)板、遙控板、控制單元、電容管理單元以及電源管理單元，實(shí)現(xiàn)了多回線路模擬量的采集，同時(shí)提高了信號(hào)采集處理的實(shí)時(shí)性和可靠性，但該饋線終端不具備故障錄波功能。
[0006]中國(guó)專利ZL201220561580. 8公開(kāi)了一種低壓故障錄波器，包括互感器單元、信號(hào)調(diào)理單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、數(shù)字量I/O、鍵盤、顯示器、CPLD邏輯處理控制器、DSP處理器、GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘、存儲(chǔ)器、通訊接口。該錄波器不具備饋線終端的監(jiān)測(cè)功能，未通過(guò)電壓或電流互感器取電，不能用于配電線路。[0007]現(xiàn)有配電饋線終端均不具備線路故障時(shí)錄波功能，配電線路出現(xiàn)過(guò)電壓、諧振、短路、接地等故障時(shí)，缺少反映配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的毫秒級(jí)數(shù)據(jù)記錄，對(duì)復(fù)雜配電網(wǎng)故障無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確定位和原因分析。配電網(wǎng)絡(luò)具有負(fù)荷小、分支多、投資少的特點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)迫切需要一種功能完善、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、成本經(jīng)濟(jì)的新型饋線終端，將故障錄波功能集成到饋線監(jiān)控終端中，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的全面監(jiān)控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問(wèn)題，提出了一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端及方法，該裝置與普通配電饋線終端的外部接口兼容，共用一套電壓互感器和電流互感器，除具備普通饋線終端的監(jiān)控功能外，還集成高速數(shù)據(jù)采樣和錄波處理功能，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行異常與故障時(shí)的暫態(tài)波形的記錄。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0010]一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端，包括：監(jiān)控模塊、錄波模塊和電源模塊；所述監(jiān)控模塊與錄波模塊通過(guò)高速數(shù)據(jù)通道相連，所述監(jiān)控模塊定時(shí)從錄波模塊獲取監(jiān)控所需的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)；所述錄波模塊與電壓互感器和配電線路負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)內(nèi)置的電流互感器分別連接；所述電源模塊與電壓互感器連接，為監(jiān)控模塊和錄波模塊提供合適的電源。
[0011]所述負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)為一體式三相開(kāi)關(guān)，所述負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)的電源側(cè)AB相和負(fù)荷側(cè)BC相各接入一個(gè)電壓互感器（分別為AB相電壓互感器、CB相電壓互感器）。兩個(gè)電壓互感器的二次側(cè)B相公共端相連并接地，兩個(gè)電壓互感器二次側(cè)輸出端（A相和C相端）分別接入所述錄波模塊和電源模塊。
[0012]所述監(jiān)控模塊包括：主控制器與開(kāi)關(guān)量采集板、控制量輸出板、網(wǎng)絡(luò)通信板、GPRS通信板和紅外通信板分別連接；所述主控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信板和GPRS通信板與遠(yuǎn)方配電自動(dòng)化主站通訊，所述主控`制器通過(guò)紅外通信板與就地的人工手持終端通訊；所述主控制器基于ARM平臺(tái)；所述開(kāi)關(guān)量采集板具有8路輸入，采用光耦隔離；所述控制量輸出板具有4路輸出。
[0013]所述錄波模塊包括錄波處理器與高速模擬信號(hào)采集板、GPS時(shí)鐘板、高速內(nèi)存和外部存儲(chǔ)擴(kuò)展卡分別連接；所述錄波處理器基于DSP平臺(tái)；所述高速模擬信號(hào)采集板具有8路輸入，采用高精度高速14位AD轉(zhuǎn)換器；所述外部存儲(chǔ)擴(kuò)展卡可熱插拔，用于存儲(chǔ)錄波數(shù)據(jù)。
[0014]所述電源模塊包括電源管理器、蓄電池和電源切換開(kāi)關(guān)；所述電源管理器通過(guò)外接電壓互感器取電，所述電源切換開(kāi)關(guān)由主控制器控制，所述電源切換開(kāi)關(guān)有3個(gè)位置，分別接入AB相電壓互感器二次側(cè)、CB相電壓互感器二次側(cè)和懸空。
[0015]所述具有錄波功能的配電線路饋線終端外殼為非金屬材料，全密閉設(shè)計(jì)，具有不低于IP54的防護(hù)等級(jí)；所述具有錄波功能的配電線路饋線終端的外部接口采用防水航空插頭。
[0016]一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端的工作方法，正常情況下，錄波處理器只對(duì)電壓和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，當(dāng)滿足錄波啟動(dòng)條件時(shí)，啟動(dòng)故障錄波；錄波處理器首先將錄波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到高速內(nèi)存，當(dāng)錄波結(jié)束后，錄波處理器再將該條錄波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到外部存儲(chǔ)擴(kuò)展卡；根據(jù)錄波狀態(tài)，主控制器控制電源切換開(kāi)關(guān)在AB相電壓互感器二次側(cè)、CB相電壓互感器二次側(cè)和懸空三個(gè)位置進(jìn)行切換。
[0017]所述錄波啟動(dòng)的條件包括但不限于：（1)AB、CB線電壓突變量越限啟動(dòng)；（2) A、B、C三相和零序電流突變量越限啟動(dòng)；（3)諧波越限啟動(dòng)；（4)開(kāi)關(guān)位置啟動(dòng)；（5)手動(dòng)和遙控啟動(dòng)。
[0018]所述主控制器控制電源切換開(kāi)關(guān)的過(guò)程為：
[0019](I)故障錄波未啟動(dòng)時(shí)，主控制器控制電源切換開(kāi)關(guān)切換到AB相或CB相電壓互感器位置，以電壓互感器作為外部電源，通過(guò)電源管理器為整個(gè)裝置供電，同時(shí)為蓄電池充電。
[0020](2)故障錄波啟動(dòng)后，主控制器控制電源切換開(kāi)關(guān)切換到懸空位置，切斷外部電源的輸入，整個(gè)裝置由蓄電池供電。
[0021 ] (3 )故障錄波結(jié)束后，主控制器控制電源切換開(kāi)關(guān)切換到AB相或CB相電壓互感器位置，直至錄波結(jié)束。
[0022](4)當(dāng)啟動(dòng)長(zhǎng)周期穩(wěn)態(tài)錄波時(shí)，外部電源切換開(kāi)關(guān)切換到AB相或CB相電壓互感器位置，保持外部電源的正常供電。
[0023]本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明集成配電線路終端的監(jiān)控功能與故障錄波器的數(shù)據(jù)錄波功能，實(shí)現(xiàn)帶錄波功能的配電終端代替普通的配電終端，與現(xiàn)有配電終端的外部接口兼容，不改變安裝和接線方式，提供基于啟動(dòng)元件的暫態(tài)波形記錄(采樣率Ik~10kHz)、穩(wěn)態(tài)向量記錄(記錄間隔最小20ms)、無(wú)啟動(dòng)元件長(zhǎng)錄波(采樣率Ik~2kHz)三種數(shù)據(jù)記錄方式，為配電網(wǎng)電磁暫態(tài)過(guò)程、穩(wěn)態(tài)過(guò)程等各種工況提供完整可靠的記錄手段，解決配電網(wǎng)發(fā)生故障后缺少故障分析數(shù)據(jù)的難題，彌補(bǔ)了現(xiàn)有配電終端功能上的不足。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖I為本發(fā)明的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明安裝示意圖。
[0026]其中，I.監(jiān)控模塊，2.錄波模塊，3.電源模塊，4.主控制器，5.網(wǎng)絡(luò)通信板，6. GPRS通信板，7.紅外通信板，8.開(kāi)關(guān)量采集板，9.控制量輸出板，10.錄波處理器，11. GPS時(shí)鐘板，12.高速內(nèi)存，13.外部存儲(chǔ)擴(kuò)展卡，14.高速模擬信號(hào)采集板，15.電源管理器，16.蓄電池，17.電源切換開(kāi)關(guān)。
【具體實(shí)施方式】：
[0027]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：
[0028]如圖I所示，一種帶有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端，包括監(jiān)控模塊I、錄波模塊2和電源模塊3，其中監(jiān)控模塊I包括主控制器4、開(kāi)關(guān)量采集板8、控制量輸出板9、網(wǎng)絡(luò)通信板5、GPRS通信板6、紅外通信板7 ;錄波模塊2包括錄波處理器10、GPS時(shí)鐘板11、高速模擬信號(hào)采集板14、高速內(nèi)存12、外部存儲(chǔ)擴(kuò)展卡13 ;電源模塊3包括電源管理器15、蓄電池16和電源切換開(kāi)關(guān)17。
[0029]所述監(jiān)控模塊I的主控制器4基于ARM平臺(tái)和嵌入式Linux系統(tǒng)，是整個(gè)終端的控制中心。所述錄波模塊2的錄波處理器10基于DSP平臺(tái)，利用其信號(hào)處理和數(shù)據(jù)運(yùn)算方面的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)電壓及電流的高速錄波。
[0030]所述高速模擬信號(hào)采集板14具有8路輸入，采用高精度高速14位AD轉(zhuǎn)換器。所述開(kāi)關(guān)量采集板8具有8路輸入，采用光耦隔離。所述控制量輸出板9具有4路輸出。
[0031]當(dāng)配電線路供電時(shí)，所述電源管理器15通過(guò)外接電壓互感器取電，為配電饋線終端內(nèi)其它板卡提供電源，并為蓄電池16充電；當(dāng)配電線路斷電時(shí)，由蓄電池16為配電終端供電。所配蓄電池16采用免維護(hù)鉛酸蓄電池，電壓為DC24V，容量不小于7Ah。
[0032]所述主控制器4通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信板5和GPRS通信板6與遠(yuǎn)方配電自動(dòng)化主站通訊，所述主控制器4通過(guò)紅外通信板7與就地的人工手持終端通訊。
[0033]基本工作原理：
[0034]本裝置與普通配電饋線終端的外部接口兼容，共用一套電壓互感器和電流互感器，除具備普通饋線終端的監(jiān)控功能外，集成高速數(shù)據(jù)采樣和錄波處理功能，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)運(yùn)行異常與故障時(shí)的暫態(tài)波形的記錄。
[0035] 負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)接入配電線路A、B、C三相，負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)的電源側(cè)AB相和負(fù)荷側(cè)BC相各接入一個(gè)電壓互感器（分別為AB相電壓互感器、CB相電壓互感器）。兩個(gè)電壓互感器的二次側(cè)B相公共端相連并接地，兩個(gè)電壓互感器二次側(cè)輸出端（A相和C相端）分別接入錄波模塊2和電源模塊3。
[0036]AB相及CB相電壓互感器的變比為10/0. 22，額定容量應(yīng)不小于100VA，二次側(cè)輸出AC220V，二次繞組內(nèi)阻不大于10 Ω。終端正常運(yùn)行時(shí)功率小于20W，工作電流小于O. 1A。兩個(gè)電壓互感器除作為電壓信號(hào)采集源外，還作為終端的外部電源。
[0037]AB及CB相電壓互感器經(jīng)過(guò)3位置電源切換開(kāi)關(guān)17接入電源管理器15。所述電源切換開(kāi)關(guān)17有3個(gè)位置，分別接入AB相電壓互感器二次側(cè)、CB相電壓互感器二次側(cè)和空位置。電源切換開(kāi)關(guān)17由主控制器4控制，根據(jù)兩路外部電源帶電情況和裝置錄波狀態(tài)，進(jìn)行切換。
[0038]故障錄波未啟動(dòng)時(shí)，電源切換開(kāi)關(guān)17切換到AB相或CB相電壓互感器作為外部電源。外部電源通過(guò)電源管理器15為整個(gè)裝置供電，同時(shí)為蓄電池16充電，蓄電池16充電電流限制在IA以下，以減少電壓互感器的負(fù)載。當(dāng)故障錄波啟動(dòng)后，電源切換開(kāi)關(guān)17切換到空位置，切斷外部電源的輸入，整個(gè)裝置由蓄電池16供電，避免壓互感器作為電源對(duì)電壓信號(hào)采集精度的影響；故障錄波結(jié)束后，電源切換開(kāi)關(guān)17切換到AB相或CB相電壓輸入位置。直至錄波結(jié)束，以減少對(duì)電壓采集信號(hào)精度的影響。當(dāng)啟動(dòng)長(zhǎng)周期穩(wěn)態(tài)錄波時(shí)，電源切換開(kāi)關(guān)17不切換到空位置，仍保持外部電源的正常供電。
[0039]所述監(jiān)控模塊I的主控制器4基于ARM平臺(tái)和嵌入式實(shí)時(shí)Linux操作系統(tǒng)，基于Linux操作系統(tǒng)可屏蔽底層硬件的細(xì)節(jié)，減少軟件編程的開(kāi)發(fā)工作量。所述錄波模塊2的錄波處理器10采用高速DSP處理器，利用DSP信號(hào)處理和數(shù)據(jù)運(yùn)算能力強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多路模擬量的微秒級(jí)錄波。所述主控制器4與錄波處理器10通過(guò)高速數(shù)據(jù)通道相連，主控制器4定時(shí)從錄波處理器10獲取監(jiān)控所需的配電網(wǎng)電壓及電流數(shù)據(jù)。
[0040]所述故障錄波模塊2配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)擴(kuò)展卡13，用于存儲(chǔ)大數(shù)量的錄波數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)擴(kuò)展卡可熱插拔。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)按日期建子目錄，錄波數(shù)據(jù)文件以啟動(dòng)時(shí)間命名。
[0041]所述監(jiān)控模塊I的網(wǎng)絡(luò)通信板5提供網(wǎng)絡(luò)通訊接口，GPRS通信板6提供無(wú)線通訊接口，紅外無(wú)線通信板7提供與就地手持式數(shù)據(jù)讀取器的通訊功能。[0042]配電線路分段開(kāi)關(guān)的位置經(jīng)開(kāi)關(guān)量采集板8變成電信號(hào)，再經(jīng)光耦隔離后，接入主控制器4。在正常情況下，錄波處理器10只對(duì)電壓、電流進(jìn)行采集，對(duì)位置只進(jìn)行掃描。當(dāng)滿足錄波啟動(dòng)條件時(shí)，啟動(dòng)故障錄波。錄波處理器10首先將錄波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到高速內(nèi)存12，當(dāng)錄波結(jié)束后，錄波處理器10再將該條錄波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到外部存儲(chǔ)擴(kuò)展卡13。外部存儲(chǔ)擴(kuò)展卡13取出后插入計(jì)算機(jī)，通過(guò)離線程序顯示波形曲線圖。
[0043]所述終端的錄波啟動(dòng)條件可配置，包括但不限于以下幾種情況：1)AB、CA線電壓突變量及越限啟動(dòng)；2) A、B、C相和零序電流突變量及越限啟動(dòng)；3)諧波越限啟動(dòng)；4)開(kāi)關(guān)位置啟動(dòng)；5)手動(dòng)和遙控啟動(dòng)。
[0044]如圖2所示，配電線路負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)為三相并箱的真空開(kāi)關(guān)，內(nèi)設(shè)聯(lián)動(dòng)隔離刀閘，內(nèi)置3相及零序電流互感器（CT)，接入所述具有錄波功能的配電終端。
[0045]所述負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)安裝在配電線路桿塔上，所述具有錄波功能的配電線路饋線終端固定于同一桿塔，位于負(fù)荷開(kāi)關(guān)下方。所述具有錄波功能的配電線路饋線終端外殼為非金屬材料，全密閉設(shè)計(jì)，具有不低于IP54的防護(hù)等級(jí)。所述具有錄波功能的配電線路饋線終端的外部接口采用防水航空插頭，連接牢靠。
[0046]所述具有錄波功能的配電終端具有多種通訊接口。通過(guò)光纖以太網(wǎng)或GPRS與配電自動(dòng)化主站進(jìn)行通訊，向配電自動(dòng)化主站上送所采集的配電網(wǎng)狀態(tài)和錄波數(shù)據(jù)。通過(guò)紅外無(wú)線通信與用戶手持終端端相連，可現(xiàn)場(chǎng)修改配置或下載錄波數(shù)據(jù)。
[0047]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端，其特征是，包括：監(jiān)控模塊、錄波模塊和電源模塊；所述監(jiān)控模塊與錄波模塊通過(guò)高速數(shù)據(jù)通道相連，所述監(jiān)控模塊定時(shí)從錄波模塊獲取監(jiān)控所需的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)；所述錄波模塊與電壓互感器和配電線路負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)內(nèi)置的電流互感器分別連接；所述電源模塊與電壓互感器連接，為監(jiān)控模塊和錄波模塊提供合適的電源。
2.如權(quán)利要求1所述的一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端，其特征是，所述負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)接入配電線路A、B、C三相，所述負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)靠近配電線路電源側(cè)AB相接入一個(gè)電壓互感器，所述負(fù)荷分段開(kāi)關(guān)靠近配電線路負(fù)荷側(cè)CB相接入一個(gè)電壓互感器，兩個(gè)電壓互感器的二次側(cè)B相公共端連接并接地，兩個(gè)電壓互感器二次側(cè)輸出端分別接入所述錄波模塊。
3.如權(quán)利要求1所述的一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端，其特征是，所述監(jiān)控模塊包括：主控制器與開(kāi)關(guān)量采集板、控制量輸出板、網(wǎng)絡(luò)通信板、GPRS通信板和紅外通信板分別連接；所述主控制器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信板和GPRS通信板與遠(yuǎn)方配電自動(dòng)化主站通訊，所述主控制器通過(guò)紅外通信板與就地的人工手持終端通訊；所述主控制器基于ARM平臺(tái)；所述開(kāi)關(guān)量采集板具有8路輸入，采用光耦隔離；所述控制量輸出板具有4路輸出。
4.如權(quán)利要求1所述的一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端，其特征是，所述錄波模塊包括錄波處理器與高速模擬信號(hào)采集板、GPS時(shí)鐘板、高速內(nèi)存和外部存儲(chǔ)擴(kuò)展卡分別連接；所述錄波處理器基于DSP平臺(tái)；所述高速模擬信號(hào)采集板具有8路輸入，采用高精度高速14位AD轉(zhuǎn)換器；所述外部存儲(chǔ)擴(kuò)展卡可熱插拔，用于存儲(chǔ)錄波數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端，其特征是，所述電源模塊包括電源管理器、蓄電池和電源切換開(kāi)關(guān)；所述電源管理器通過(guò)外接電壓互感器取電，所述電源切換開(kāi)關(guān)由主控制器控制，所述電源切換開(kāi)關(guān)有3個(gè)位置，分別接入AB相電壓互感器二次側(cè)、CB相電壓互感器二次側(cè)和懸空。
6.如權(quán)利要求1所述的一種具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端，其特征是，所述具有錄波功能的配電線路饋線終端外殼為非金屬材料，全密閉設(shè)計(jì)，具有不低于IP54的防護(hù)等級(jí)；所述具有錄波功能的配電線路饋線終端的外部接口采用防水航空插頭。
7.—種如權(quán)利要求1所述的具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端的工作方法，其特征是，正常情況下，錄波處理器只對(duì)電壓和電流數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，當(dāng)滿足錄波啟動(dòng)條件時(shí)，啟動(dòng)故障錄波；錄波處理器首先將錄波數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到高速內(nèi)存，當(dāng)錄波結(jié)束后，錄波處理器再將該條錄波數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到外部存儲(chǔ)擴(kuò)展卡；根據(jù)錄波狀態(tài)，主控制器控制電源切換開(kāi)關(guān)在AB相電壓互感器二次側(cè)、CB相電壓互感器二次側(cè)和懸空三個(gè)位置進(jìn)行切換。
8.如權(quán)利要求7所述的具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端的工作方法，其特征是，所述錄波啟動(dòng)的條件包括但不限于：（1)AB、CB線電壓突變量越限啟動(dòng)；（2) A、B、C三相和零序電流突變量越限啟動(dòng)；（3)諧波越限啟動(dòng)；（4)開(kāi)關(guān)位置啟動(dòng)；（5)手動(dòng)和遙控啟動(dòng)。
9.如權(quán)利要求7所述的具有故障錄波功能的配電自動(dòng)化饋線終端的工作方法，其特征是，所述主控制器控制電源切換開(kāi)關(guān)的過(guò)程為： (I)故障錄波未啟動(dòng)時(shí)，主控制器控制電源切換開(kāi)關(guān)切換到AB相或CB相電壓互感器位置，以電壓互感器作為外部電源，通過(guò)電源管理器為整個(gè)裝置供電，同時(shí)為蓄電池充電；(2)故障錄波啟動(dòng)后，主控制器控制電源切換開(kāi)關(guān)切換到懸空位置，切斷外部電源的輸 入，整個(gè)裝置由蓄電池供電；(3)故障錄波結(jié)束后，主控制器控制電源切換開(kāi)關(guān)切換到AB相或CB相電壓互感器位 置，直至錄波結(jié)束；(4)當(dāng)啟動(dòng)長(zhǎng)周期穩(wěn)態(tài)錄波時(shí)，外部電源切換開(kāi)關(guān)切換到AB相或CB相電壓互感器位 置，保持外部電源的正常供電。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK103490516SQ201310479988
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】孫勇, 邵志敏, 李立生, 張世棟, 李建修 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院