專利名稱：一種配電終端以及使用該配電終端的智能電網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力電網(wǎng)領(lǐng)域，并且尤其涉及一種配電終端以及使用該配電終端的智能電網(wǎng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展，電力市場也以前所未有的速度在發(fā)展，尤其是對電力系統(tǒng)中配電自動化的要求越來越高，配電自動化是利用現(xiàn)代電子、計算機、通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形等進行信息集成，構(gòu)成完整的自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運行及事故狀態(tài)下的監(jiān)測、保護、控制、用電負荷配電管理的現(xiàn)代化。配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的終端裝置，一般稱為配電自動化終端或配網(wǎng)自動化終端(簡稱配電終端)，用于中壓配電網(wǎng)中的開閉鎖、重合器、配電變壓器、線路調(diào)壓器、無功補償電容器等監(jiān)視與控制，與配網(wǎng)自動化主站通信，提供配電網(wǎng)運行控制及管理所需的數(shù)據(jù)，執(zhí)行主站給出的對配網(wǎng)設(shè)備進行調(diào)節(jié)控制的指令。配電終端是配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的基本組成單元， 其性能與可靠性直接影響到整個系統(tǒng)能否有效地發(fā)揮作用。傳統(tǒng)配電終端多采用傳統(tǒng)的中央處理器，如INTEL 96和51系列單片機及其相應(yīng)單片機實現(xiàn)，但基于這種處理器的配電終端已不能適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展，主要表現(xiàn)在1、在使用過程中，工作效率底下，難以實現(xiàn)實時性和多功能的雙重要求；以及2、傳統(tǒng)配電終端僅僅是一個完成“上傳數(shù)據(jù)、下達命令”任務(wù)的現(xiàn)場裝置，完成傳統(tǒng)的“三遙”(遙測、遙信、遙控)任務(wù)，不能滿足“自愈、安全、經(jīng)濟、清潔以及能夠提供適應(yīng)未來社會經(jīng)濟發(fā)展需要的優(yōu)質(zhì)電力與服務(wù)”的需要。

實用新型內(nèi)容為克服上述傳統(tǒng)配電終端因功能單一而無法滿足電力系統(tǒng)的需求的缺陷，本實用新型特提供一種數(shù)據(jù)處理能力強且可能夠更好滿足配電自動化工程需求的配電終端。本實用新型提供了一種配電終端，該配電終端包括故障檢測單元，該故障檢測單元檢測配電線路及設(shè)備的故障，并將代表故障信息的信號發(fā)送至中央監(jiān)控單元；中央監(jiān)控單元，該中央監(jiān)控單元與所述故障檢測單元電連接，接收所述代表故障信息的信號，發(fā)出針對該故障信息的操作指令至控制操作回路，并將該故障信息及所作操作發(fā)送至通信單元； 以及通信單元，該通信單元與所述中央監(jiān)控單元電連接，接收所述故障信息及所作操作，并將該故障信息及所作操作發(fā)送至配電主站。其中，所述配電終端可還包括人機接口電路，該人機接口電路與所述中央監(jiān)控單元電連接。其中，所述配電終端可還包括負荷檢測單元，該負荷檢測單元與所述中央監(jiān)控單元電連接，檢測配電線路及設(shè)備的運行參數(shù)，并將該運行參數(shù)發(fā)送至所述中央監(jiān)控單元。其中，所述中央監(jiān)控單元可將所述運行參數(shù)發(fā)送至所述通信單元，以由該通信單元將所述運行參數(shù)發(fā)送至所述配電主站。其中，所述配電終端可還包括存儲單元，所述中央監(jiān)控單元與該存儲單元電連接， 并將所述運行參數(shù)、故障信息、以及所作操作存儲于該存儲單元內(nèi)。其中，所述中央監(jiān)控單元可為RISC微處理器。相應(yīng)地，本實用新型還提供了一種智能電網(wǎng)系統(tǒng)，該配電系統(tǒng)包括配電主站以及與該配電主站通信連接的一個或多個配電終端，該配電終端為上述配電終端。本實用新型提供的配電終端可直接根據(jù)故障信息發(fā)出操作指令，而并非僅能夠接收來自配電主站的操作指令并將該操作指令下達給控制操作回路。通過使用本實用新型提供的配電終端，可實現(xiàn)實時掌控電網(wǎng)運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患；在盡量少的人工干預(yù)下，快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生，提升電網(wǎng)運行的可靠性。本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中圖1為本實用新型提供的配電終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型提供的配電終端的另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖3為本實用新型的智能電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。圖1為本實用新型提供的配電終端的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實用新型提供了一種配電終端，該配電終端包括故障檢測單元10，該故障檢測單元10檢測配電線路及設(shè)備故障，并將代表故障信息的信號發(fā)送至中央監(jiān)控單元20;中央監(jiān)控單元20，該中央監(jiān)控單元20與所述故障檢測單元10電連接，接收所述代表故障信息的信號，發(fā)出針對該故障信息的操作指令至控制操作回路，并將該故障信息及所作操作發(fā)送至通信單元30 ；以及通信單元30，該通信單元30與所述中央監(jiān)控單元20電連接，接收所述故障信息及所作操作， 并將該故障信息及所作操作發(fā)送至配電主站。所述故障檢測單元10可為任何可實現(xiàn)電流、電壓、溫度、電阻以及功率等檢測的裝置，其可將所檢測的參數(shù)與預(yù)定參數(shù)進行比較，藉此判斷是否發(fā)生故障。該故障檢測單元 10可檢測出故障電流及電壓值、故障電流及電壓的波形、小電流接地故障電流、以及故障方向等。所述控制操作回路與受控終端電連接，可在所述控制指令的控制下，對受控終端進行控制。該受控終端可包括開閉鎖、重合器、配電變壓器、線路調(diào)壓器、無功補償電容器等，所述中央監(jiān)控單元20可根據(jù)故障信息，對該受控終端進行各種操作，例如啟停操作、分合閘操作、分段開關(guān)重合控制、開閉鎖備用電源自投等。所述通信單元30可為各類能夠?qū)崿F(xiàn)通信功能的接口，諸如RS232接口、RS458接口、以太網(wǎng)接口、光纖接口、無線路由等。圖2為本實用新型提供的配電終端的另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示， 所述配電終端可還包括人機接口電路40，該人機接口電路40與所述中央監(jiān)控單元20電連接。籍由該人機接口電路40，可提供給用戶提供一與該配電終端進行交互的界面，便于用戶了解配電終端內(nèi)的信息(諸如，故障檢測單元10所檢測的故障信息)，對所述配電終端進行人工設(shè)置，例如設(shè)置在接收何種故障信息時對受控終端進行何種操作以及定時操作等。該人機接口電路40可為實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的任何接口，諸如RS232接口、USB接口等。其中，所述配電終端可還包括負荷檢測單元50，該負荷檢測單元50與所述中央監(jiān)控單元20電連接，檢測配電線路及設(shè)備的運行參數(shù)，并將該運行參數(shù)發(fā)送至所述中央監(jiān)控單元20。該負荷檢測單元50實時運行，其可為任何可實現(xiàn)以下運行參數(shù)檢測的裝置，所檢測的運行參數(shù)包括選定時刻(一般是整點時刻)的電壓有效值、電流有效值、有功、無功、 功率因數(shù)、有功電能、無功電能等運行參數(shù)，一段時間(時間段可選)內(nèi)電壓、電流、有功功率、功率因數(shù)的最大值、最小值及其出現(xiàn)時間、供電中斷時間與恢復(fù)時間等。其中，所述中央監(jiān)控單元20在接收到所述運行參數(shù)之后，可將所述運行參數(shù)發(fā)送至所述通信單元30，以由該通信單元30將所述運行參數(shù)發(fā)送至所述配電主站，以便配電主站可即時了解配電終端及其所監(jiān)控的線路及設(shè)備的運行狀況。其中，所述中央監(jiān)控單元20還可根據(jù)中央監(jiān)控單元20所接收的運行參數(shù)，進行電壓合格率以及供電可靠性的統(tǒng)計。之后，中央監(jiān)控單元20可將該負荷統(tǒng)計單元的統(tǒng)計結(jié)果經(jīng)由通信單元30發(fā)送至配電主站，以便配電主站及時了解配電線路及設(shè)備的統(tǒng)計結(jié)果。其中，所述配電終端可還包括存儲單元60，所述中央監(jiān)控單元20電連接與該存儲單元60，并將所述統(tǒng)計結(jié)果、運行參數(shù)、故障信息、以及所作操作存儲于該存儲單元60內(nèi)。 藉此，可在配電終端與配電主站的通信中斷時，仍然可以保存被監(jiān)視線路及設(shè)備的統(tǒng)計結(jié)果、運行參數(shù)、故障信息以及配電終端所執(zhí)行的操作，以便在通信恢復(fù)之時，配電主站可從存儲器內(nèi)讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)。另一方面，該配置也降低了對通信實時性的要求，使得配電主站可在實時任務(wù)不多、相對空閑時讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)。其中，所述存儲單元60所存儲的故障信息可包括(1)故障電流及電壓值或故障電流及電壓的波形，為了簡化裝置的構(gòu)成及減少數(shù)據(jù)傳輸量，亦可以只存儲幾個關(guān)鍵的故障電流及電壓幅值，如故障發(fā)生及故障切除前、后的值。(2)故障發(fā)生時間及故障歷時。(3) 小電流接地故障電流。配電終端需檢測小電流接地系統(tǒng)單相接地產(chǎn)生的零序電流，以供配電系統(tǒng)確定接地故障的位置。(4)故障方向。有些情況下，配電終端需要測量故障電流方向，供確定故障位置使用。其中，所述配電終端可還包括電源電路70，該電源電路70與所述中央監(jiān)控單元20 電連接，以對該中央監(jiān)控單元20供電。該電源電路70可接收外部電能，將該電能轉(zhuǎn)換為適于該中央監(jiān)控單元20的電能，之后將該電能提供給中央監(jiān)控單元20。其中，所述中央監(jiān)控單元20可采用32位RISC微處理器(精簡指令集計算機微處理器)或高速數(shù)字信號處理器(DSP)。由此得到的監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)處理與存儲能力強大、接口豐富、擴展靈活、方便、制造成本低，可以更好地滿足配電自動化工程應(yīng)用要求。圖3為本實用新型提供的智能電網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所述，本實用新型提供的智能電網(wǎng)系統(tǒng)包括配電主站200以及與該配電主站通信連接的一個或多個配電終端100，該配電終端100為上述配電終端。本實用新型提供的配電終端，除了完成傳統(tǒng)的“三遙”(遙測、遙信、遙控)任務(wù)外， 還要能夠檢測故障、完成一些當(dāng)?shù)刈詣涌刂乒δ?，如分段開關(guān)重合控制、開閉鎖備用電源自投等，實現(xiàn)了智能電網(wǎng)的“自愈、安全、經(jīng)濟、清潔以及能夠提供適應(yīng)未來社會經(jīng)濟發(fā)展需要的優(yōu)質(zhì)電力與服務(wù)”的功能，保證了生產(chǎn)的順利進行。以上結(jié)合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種配電終端，其特征在于，該配電終端包括故障檢測單元(10)，該故障檢測單元(10)檢測配電線路及設(shè)備的故障，并將代表故障信息的信號發(fā)送至中央監(jiān)控單元00)；中央監(jiān)控單元(20)，該中央監(jiān)控單元00)與所述故障檢測單元(10)電連接，接收所述代表故障信息的信號，發(fā)出針對該故障信息的操作指令至控制操作回路，并將該故障信息及所作操作發(fā)送至通信單元(30)；以及通信單元(30)，該通信單元(30)與所述中央監(jiān)控單元00)電連接，接收所述故障信息及所作操作，并將該故障信息及所作操作發(fā)送至配電主站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電終端，其特征在于，該配電終端還包括人機接口電路 (40)，該人機接口電路00)與所述中央監(jiān)控單元O0)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電終端，其特征在于，該配電終端還包括負荷檢測單元 (50)，該負荷檢測單元(50)與所述中央監(jiān)控單元O0)電連接，檢測配電線路及設(shè)備的運行參數(shù)，并將該運行參數(shù)發(fā)送至所述中央監(jiān)控單元00)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的配電終端，其特征在于，所述中央監(jiān)控單元O0)將所述運行參數(shù)發(fā)送至所述通信單元(30)，以由該通信單元(30)將所述運行參數(shù)發(fā)送至所述配電主站。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的配電終端，其特征在于，該配電終端還包括存儲單元 (60)，所述中央監(jiān)控單元O0)與該存儲單元(60)電連接，并將所述運行參數(shù)、故障信息、以及所作操作存儲于該存儲單元(60)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電終端，其特征在于，所述中央監(jiān)控單元O0)為RISC微處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電終端，其特征在于，該配電終端還包括電源電路(70)，該電源電路(70)與所述中央監(jiān)控單元O0)電連接。
8.一種智能電網(wǎng)系統(tǒng)，該智能電網(wǎng)系統(tǒng)包括配電主站O00)以及與該配電主站通信連接的一個或多個配電終端(100)，其特征在于，該配電終端(100)為根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項權(quán)利要求所述的配電終端。
專利摘要本實用新型提供了一種配電終端以及使用該配電終端的智能電網(wǎng)系統(tǒng)，該配電終端包括故障檢測單元，該故障檢測單元檢測配電線路及設(shè)備的故障，并將代表故障信息的信號發(fā)送至中央監(jiān)控單元；中央監(jiān)控單元，該中央監(jiān)控單元與所述故障檢測單元電連接，接收所述代表故障信息的信號，發(fā)出針對該故障信息的操作指令至控制操作回路，并將該故障信息及所作操作發(fā)送至通信單元；以及通信單元，該通信單元與所述中央監(jiān)控單元電連接，接收所述故障信息及所作操作，并將該故障信息及所作操作發(fā)送至配電主站。通過使用本實用新型提供的配電終端，可實現(xiàn)實時掌控電網(wǎng)運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患，提升電網(wǎng)運行的可靠性。
文檔編號H02J13/00GK201985627SQ20112014298
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者懷全, 王明樂, 翟廣鋒, 韓亞慈 申請人:中國神華能源股份有限公司, 神華黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司