農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端。
【背景技術(shù)】
[0002]配電變壓器是低壓配電網(wǎng)的主要設備，在低壓配電系統(tǒng)中建設中用量巨大，其運行的經(jīng)濟效益直接影響到整個電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。在城鄉(xiāng)1kV及以下的配電網(wǎng)中，配電變壓器的損耗約占線路損耗的三分之一，由于現(xiàn)有農(nóng)村電力線路及設備老化、陳舊供電能力不足等原因，導致電能損失增大，供電質(zhì)量不穩(wěn)定，農(nóng)村配電變壓器的損耗約占到整個電力系統(tǒng)損耗的60%，甚至更多，所以實現(xiàn)農(nóng)網(wǎng)配電智能具有很大的節(jié)電潛力，進而收到很好的經(jīng)濟效益。
[0003]傳統(tǒng)的調(diào)度自動化、配網(wǎng)自動化、遠程抄表等系統(tǒng)多為面向部門的獨立建設，缺少總體設計和統(tǒng)一規(guī)劃，各個系統(tǒng)間通信接口復雜，數(shù)據(jù)交換與共享困難，使用維護個性化，各系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲形式各異，物理空間分散，數(shù)據(jù)重復，缺乏有效整合，數(shù)據(jù)一致性難以保證，缺乏統(tǒng)一的應用平臺，每個獨立的系統(tǒng)都不能展現(xiàn)電網(wǎng)運行全景，查看不同數(shù)據(jù)需要登陸不同的系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供了一種農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與集中監(jiān)控平臺，對智能配電臺區(qū)、用戶用電信息以及已有實時系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一采集與管理，保證數(shù)據(jù)模型的標準化、數(shù)據(jù)唯一性和準確性，實現(xiàn)信息資源共享，消除應用系統(tǒng)間的信息孤島問題。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端，包括ARM9系列中央處理器和K60系列微控制器，所述微控制器通過RS232接口與所述中央處理器連接，所述中央處理器連接有載波通訊模塊、外部總線接口和無線通訊模塊，所述外部總線接口連接有RS485擴展模塊，所述微控制器連接有采樣模塊、遙信接口、遙控接口、電容投切控制接口。
[0006]具體的，所述采樣模塊包括進線交流采樣模塊、出線交流采樣模塊、電容器電流采樣模塊、直流采樣模塊和KlO單片機，所述微控制器通過SPI接口與進線交流采樣模塊、出線交流采樣模塊和KlO單片機連接，所述電容器電流采樣模塊和直流采樣模塊與所述KlO單片機的AD轉(zhuǎn)換器連接。
[0007]作為優(yōu)選，所述載波通訊模塊連接有采集器，所述采集器與若干個用戶電能表連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述RS485擴展模塊與臺區(qū)電能表、智能電容器和智能斷路器連接。
[0009]作為優(yōu)選，所述無線通訊模塊包括WIFI通訊模塊、GPRS通訊模塊和紅外通訊模塊中。
[0010]具體的，所述中央處理器還連接有IXD和按鍵器。
[0011]另外的，所述中央處理器還連接有電源模塊。
[0012]本實用新型的有益效果是，這種農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與集中監(jiān)控平臺，對智能配電臺區(qū)、用戶用電信息以及已有實時系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一采集與管理，保證數(shù)據(jù)模型的標準化、數(shù)據(jù)唯一性和準確性，實現(xiàn)信息資源共享，具備動態(tài)無功補償、三相不平衡治理、諧波治理、資產(chǎn)管理、視頻監(jiān)視和環(huán)境監(jiān)測功能，有效改善配電網(wǎng)的電能質(zhì)量，提高配電變壓器的工作效率。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0014]圖1是本實用新型農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端的最優(yōu)實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。相反，本實用新型的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0016]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0017]如圖1所示，本實用新型提供了一種農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端，包括ARM9系列中央處理器和K60系列微控制器，微控制器通過RS232接口與中央處理器連接，中央處理器連接有LCD、按鍵器、載波通訊模塊、外部總線接口、無線通訊模塊和電源模塊，載波通訊模塊連接有采集器，采集器與若干個用戶電能表連接，外部總線接口連接有RS485擴展模塊，RS485擴展模塊與臺區(qū)電能表、智能電容器和智能斷路器連接，無線通訊模塊包括WIFI通訊模塊、GPRS通訊模塊和紅外通訊模塊中，微控制器連接有采樣模塊、遙信接口、遙控接口、電容投切控制接口，采樣模塊包括進線交流采樣模塊、出線交流采樣模塊、電容器電流采樣模塊、直流采樣模塊和KlO單片機，微控制器通過SPI接口與進線交流采樣模塊、出線交流采樣模塊和KlO單片機連接，電容器電流采樣模塊和直流采樣模塊與KlO單片機的AD轉(zhuǎn)換器連接。
[0018]這種農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端主要實現(xiàn)以下功能:
[0019]1、通過進線交流采樣模塊和出線交流采樣模塊對配電變壓器低壓側(cè)的進線和各條出線上的電壓和電流進行采集，中央處理器對這些電量數(shù)據(jù)進行分析，得到各線路上的有功/無功功率、功率因數(shù)及頻率，并進行諧波、電壓合格率及三相不平衡的分析和治理；
[0020]2、中央處理器根據(jù)事件配置參數(shù)或者通過無線通訊模塊從遠程監(jiān)控主機查詢事件配置參數(shù)，在發(fā)現(xiàn)配電變壓器發(fā)生過壓、過流、短路、過熱、過負荷、逆相序等事件時，記錄事件并將事件上傳，微控制器通過遙控接口進行告警，通過遙信接口控制各線路中的繼電器，完成繼電保護；
[0021]3、利用RS485擴展模塊連接臺區(qū)電能表，利用載波通訊模塊連接各用戶電能表，實現(xiàn)集臺區(qū)電能表和用戶電能表數(shù)據(jù)采集、電能計量裝置工況監(jiān)測、供電電能質(zhì)量檢測以及數(shù)據(jù)處理、存儲和上傳至遠程監(jiān)控主機。
[0022]4、利用RS485擴展模塊對智能電容器和智能斷路器進行監(jiān)控，利用KlO單片機采集電容電流和線路中的直流量以及數(shù)據(jù)處理、存儲和上傳至遠程監(jiān)控主機。
[0023]5、微控制器投切電容投切控制接口外接的復合開關(guān)，實現(xiàn)無功功率的補償，電容器參數(shù)和投切控制可由遠程監(jiān)控主機設置，也可由操作人員就地通過LCD和按鍵器手動輸入，中央處理器通過采集的電量數(shù)據(jù)，根據(jù)參數(shù)，經(jīng)過無功補償?shù)倪\算邏輯，決定是否投入無功補償電容器，最終反映到最多16路電容投切通道的動作組合。
[0024]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對所述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0025]以上述依據(jù)本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端，其特征在于:包括ARM9系列中央處理器和K60系列微控制器，所述微控制器通過RS232接口與所述中央處理器連接，所述中央處理器連接有載波通訊模塊、外部總線接口和無線通訊模塊，所述外部總線接口連接有RS485擴展模塊，所述微控制器連接有采樣模塊、遙信接口、遙控接口、電容投切控制接口。
2.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端，其特征在于:所述采樣模塊包括進線交流采樣模塊、出線交流采樣模塊、電容器電流采樣模塊、直流采樣模塊和KlO單片機，所述微控制器通過SPI接口與進線交流采樣模塊、出線交流采樣模塊和KlO單片機連接，所述電容器電流采樣模塊和直流采樣模塊與所述KlO單片機的AD轉(zhuǎn)換器連接。
3.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端，其特征在于:所述載波通訊模塊連接有采集器，所述采集器與若干個用戶電能表連接。
4.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端，其特征在于:所述RS485擴展模塊與臺區(qū)電能表、智能電容器和智能斷路器連接。
5.如權(quán)利要求1~4任一項所述的農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端，其特征在于:所述無線通訊模塊包括WIFI通訊模塊、GPRS通訊模塊和紅外通訊模塊中。
6.如權(quán)利要求5所述的農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端，其特征在于:所述中央處理器還連接有IXD和按鍵器。
7.如權(quán)利要求6所述的農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端，其特征在于:所述中央處理器還連接有電源模塊。
【專利摘要】本實用新型提供了一種農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端，所述微控制器通過RS232接口與所述中央處理器連接，所述中央處理器連接有載波通訊模塊、外部總線接口和無線通訊模塊，所述外部總線接口連接有RS485擴展模塊，所述微控制器連接有采樣模塊、遙信接口、遙控接口、電容投切控制接口，這種農(nóng)網(wǎng)配電變壓器智能終端建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集與集中監(jiān)控平臺，對智能配電臺區(qū)、用戶用電信息以及已有實時系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一采集與管理，保證數(shù)據(jù)模型的標準化、數(shù)據(jù)唯一性和準確性，實現(xiàn)信息資源共享，具備動態(tài)無功補償、三相不平衡治理、諧波治理、資產(chǎn)管理、視頻監(jiān)視和環(huán)境監(jiān)測功能，有效改善配電網(wǎng)的電能質(zhì)量，提高配電變壓器的工作效率。
【IPC分類】H02J13-00
【公開號】CN204361792
【申請?zhí)枴緾N201520083899
【發(fā)明人】陳栩, 唐亮, 李進, 張官勇, 劉進, 熊志剛, 郭偉, 邢志兵
【申請人】南京大全自動化科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月5日