一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置，其在于信號采集單元是由電流互感器、電壓互感器、溫度傳感器、氣壓傳感器和降雨量傳感器組成，信號采集單元采集的信號輸出至A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換單元選用TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端與CPU中央處理單元的輸入端連接，CPU中央處理單元與人機(jī)交互信息顯示單元、遙控單元和4G通信傳輸單元的輸入連接，遙控單元的輸出端與中央處理單元的輸入端連接。本實用新型能夠預(yù)防電網(wǎng)重大事故，提高配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測的速度和精度，避免傳統(tǒng)方法建立模型和選取參數(shù)時造成的誤差，且具有輸入量提取簡單，精確度高，準(zhǔn)確度好，預(yù)測效率高。具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
【專利說明】一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種配電網(wǎng)自動裝置，特別是一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]配網(wǎng)電容器作為配電網(wǎng)電壓調(diào)節(jié)和減小輸電線路損耗的設(shè)備，對配電網(wǎng)電壓穩(wěn)定和潮流控制具有重要作用，電容器故障將對配電網(wǎng)無功潮流分布造成重大影響。配網(wǎng)電容器長時間使用過程中經(jīng)常要承受短時的超過其額定電流的負(fù)載，短時過載會對電容器造成一定的損傷，損傷的不斷積累則會最終導(dǎo)致電容器故障，嚴(yán)重影響配網(wǎng)供電可靠性和電網(wǎng)安全運行。因此，準(zhǔn)確掌握配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)，對電網(wǎng)運行管理部門至關(guān)重要。目前傳統(tǒng)方法主要是采用傳統(tǒng)經(jīng)驗公式計算或定期檢查、更換等方法，存在的主要問題是不能及時發(fā)現(xiàn)故障，預(yù)測或判斷結(jié)果誤差較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型就是為了解決上述技術(shù)問題，而提供了一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置，具有輸入量提取簡單，精確度高，準(zhǔn)確度好，預(yù)測效率高，為配網(wǎng)電動機(jī)的安全運行提供有效的保障。
[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置，包括信號采集單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、遙控單元、CPU中央處理單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元，其特征在于:信號采集單元是由電流互感器、電壓互感器、溫度傳感器、氣壓傳感器和降雨量傳感器組成，所述信號采集單元采集的信號輸出至A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換單元選用TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端與CPU中央處理單元的輸入端連接，CPU中央處理單元與人機(jī)交互信息顯示單元、遙控單元和4G通信傳輸單元的輸入連接，遙控單元的輸出端與中央處理單元的輸入端連接。
[0006]所述的電流互感器采用DHC03B型號、電壓互感器采用DH51D6V0.4B型號、溫度傳感器采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20、氣壓傳感器采用LC-QAl型號、降雨量傳感器采用BL-YW900型號雷達(dá)液位計。
[0007]所述的CPU中央處理單元選用型號為STC89C51的單片機(jī)，所述的遙控單元選用型號為HS0038紅外線探頭，所述的4G通信傳輸單元為ME3760型號的LTE模塊，所述的人機(jī)交互信息顯示單元為HG1286402C型號的液晶顯示模塊。
[0008]所述信號采集單元的輸出端分別經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換電路后連接到A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸入端 ΑΙΝ0, AINl、ΑΙΝ2、AIN 3、ΑΙΝ4，A/D 轉(zhuǎn)換器 TLC2543 的輸出端 E0C、1/0、IN、OUT、CS分別連接到單片機(jī)ST89C51芯片的P0.0,P0.UP0.2,P0.3,P0.4引腳，單片機(jī)STC89C51芯片的 Pl.0,PL UPl.2,Pl.3,Pl.4、Pl.5,Pl.6,Pl.7 分別與液晶顯示模塊的 D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7連接，進(jìn)行串口通信，數(shù)字溫度傳感器DS18B20的DQ引腳連接到單片機(jī)ST89C51芯片的P0.6引腳，單片機(jī)STC89C51芯片的P0.5與HS0038紅外線探頭的DATA相連，實現(xiàn)無線遙控，單片機(jī)STC89C51芯片的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4與液晶顯示模塊的RS、R/W、CS1、CS2、EN相連接，單片機(jī)STC89C51芯片的RXD、TXD引腳與4G通信模塊ME3760的DATA、DATAl端相連，4G通信傳輸模塊的ATNl端通過天線與遠(yuǎn)程上位機(jī)通訊。
[0009]由于采用上述技術(shù)方案，使得本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0010]本實用新型的本發(fā)明一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置，提出利用直接測量電容器電流、電容器電壓、電容器溫度、降雨量、大氣壓力作為輸入量，并最終利用A/D轉(zhuǎn)換單元、CPU中央處理單元、人機(jī)交互信息顯示單元和4G傳輸模塊實現(xiàn)配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測。避免傳統(tǒng)采用經(jīng)驗公式計算或定期檢查、更換等方法，存在的主要問題是不能及時發(fā)現(xiàn)故障，預(yù)測或判斷結(jié)果誤差較大，并且具有輸入量提取簡單，精確度高，準(zhǔn)確度好，預(yù)測效率高的特點。對配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)做出預(yù)測，能夠預(yù)防電網(wǎng)重大事故，改善電力品質(zhì)，提高用電可靠性，同時預(yù)測過程滿足實時性要求，提高數(shù)據(jù)采集及處理的效率，提高配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測的速度和精度，實現(xiàn)了以較高精度和較短響應(yīng)時間的優(yōu)勢對配電網(wǎng)配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)進(jìn)行預(yù)測。具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0012]圖2是本實用新型電路連接結(jié)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本實用新型電路連接結(jié)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4是本實用新型電路連接結(jié)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5是本實用新型電路連接結(jié)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖6是本實用新型電路連接結(jié)構(gòu)的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)一步說明。
[0018]如圖1所示，一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置，包括信號采集單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、遙控單元、CPU中央處理單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元，其所述信號采集單元采集的信號輸出至A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端與CPU中央處理單元的輸入端連接，所述CPU中央處理單元與人機(jī)交互信息顯示單元、遙控單元和4G通信傳輸單元的輸入連接，遙控單元的輸出端與中央處理單元的輸入端連接。電流互感器采用DHC03B型號、電壓互感器采用DH51D6V0.4B型號、溫度傳感器采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20、氣壓傳感器采用LC-QAl型號、降雨量傳感器采用BL-YW900型號雷達(dá)液位計。
[0019]A/D轉(zhuǎn)換單元選用TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器。CPU中央處理單元選用型號為STC89C51的單片機(jī)。遙控單元選用型號為HS0038紅外線探頭。4G通信傳輸單元為ME3760型號的LTE模塊。人機(jī)交互信息顯示單元為HG1286402C型號的液晶顯示模塊。
[0020]如圖2、3、4、5、6所示，所述信號采集單元電流互感器、電壓互感器、溫度傳感器、氣壓傳感器和降雨量傳感器的輸出端分別經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換電路后連接到A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸入端 ΑΙΝ0, AINl、ΑΙΝ2、AIN 3、ΑΙΝ4，A/D 轉(zhuǎn)換器 TLC2543 的輸出端 E0C、1/0、IN、OUT、CS分別連接到單片機(jī)ST89C51芯片的P0.0,P0.UP0.2,P0.3,P0.4引腳，單片機(jī)STC89C51芯片的 Ρ1.0,PL UPl.2、Ρ1.3、Ρ1.4、Pl.5、Ρ1.6、Ρ1.7 分別與液晶顯示模塊的 D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7連接，進(jìn)行串口通信，數(shù)字溫度傳感器DS18B20的DQ引腳連接到單片機(jī)ST89C51芯片的P0.6引腳，單片機(jī)STC89C51芯片的P0.5與HS0038紅外線探頭的DATA相連，實現(xiàn)無線遙控，單片機(jī)STC89C51芯片的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4與液晶顯示模塊的RS、R/W、CS1、CS2、EN相連接，單片機(jī)STC89C51芯片的RXD、TXD引腳與4G通信模塊ME3760的DATA、DATAl端相連，4G通信傳輸模塊的ATNl端通過天線與遠(yuǎn)程上位機(jī)通訊。
[0021]本實用新型的工作原理如下:
[0022]電流互感器、電壓互感器、溫度傳感器、氣壓傳感器和降雨量傳感器，進(jìn)行同步采樣、保持、A/D轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字信號后，送入STC89C51單片機(jī)的數(shù)據(jù)輸入口，再由單片機(jī)對配網(wǎng)電動機(jī)負(fù)荷過載指數(shù)進(jìn)行計算后，計算結(jié)果通過液晶顯示模塊進(jìn)行顯示并將數(shù)據(jù)送到4G傳輸模塊，為與遠(yuǎn)方調(diào)度通訊做好準(zhǔn)備；同時，遙控單元還可以對數(shù)據(jù)傳輸、液晶顯示內(nèi)容進(jìn)行控制。A/D轉(zhuǎn)換單元用于將信號采集單元采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；中央處理單元對A/D轉(zhuǎn)換單元輸出的數(shù)字信號進(jìn)行處理；遙控單元用于對數(shù)據(jù)遠(yuǎn)方傳輸和液晶顯示內(nèi)容進(jìn)行遙控;人機(jī)交互信息顯示單元用于顯示配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測結(jié)果；4G通信傳輸單元用于向遠(yuǎn)方調(diào)度中心傳送配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測結(jié)果。
[0023]需要說明的是，本實用新型的特定實施方案已經(jīng)對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實用新型的精神和范圍的情況下對它進(jìn)行的各種顯而易見的改變都在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置，包括信號采集單元、A/D轉(zhuǎn)換單元、遙控單元、CPU中央處理單元、4G通信傳輸單元和人機(jī)交互信息顯示單元，其特征在于:信號采集單元是由電流互感器、電壓互感器、溫度傳感器、氣壓傳感器和降雨量傳感器組成，所述信號采集單元采集的信號輸出至A/D轉(zhuǎn)換單元的輸入端，A/D轉(zhuǎn)換單元選用TLC2543串行A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換單元的輸出端與CPU中央處理單元的輸入端連接，CPU中央處理單元與人機(jī)交互信息顯示單元、遙控單元和4G通信傳輸單元的輸入連接，遙控單元的輸出端與中央處理單元的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置，其特征在于:所述的電流互感器采用DHC03B型號、電壓互感器采用DH51D6V0.4B型號、溫度傳感器采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20、氣壓傳感器采用LC-QAl型號、降雨量傳感器采用BL-YW900型號雷達(dá)液位i+o
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置，其特征在于:所述的CPU中央處理單元選用型號為STC89C51的單片機(jī)，所述的遙控單元選用型號為HS0038紅外線探頭，所述的4G通信傳輸單元為ME3760型號的LTE模塊，所述的人機(jī)交互信息顯示單元為HG1286402C型號的液晶顯示模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配網(wǎng)電容器負(fù)荷指數(shù)預(yù)測裝置，其特征在于:所述信號采集單元的輸出端分別經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換電路后連接到A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543的輸入端AIN0、A皿、AIN2、AIN 3、AIN4，A/D 轉(zhuǎn)換器 TLC2543 的輸出端 E0C、1/0、IN、0UT、CS 分別連接到單片機(jī) ST89C51 芯片的 P0.0, P0.UP0.2, P0.3, P0.4 引腳，單片機(jī) STC89C51 芯片的 Pl.0、Pl.1、Pl.2、Pl.3、Pl.4、Pl.5、Pl.6、Pl.7 分別與液晶顯示模塊的 DO、DU D2、D3、D4、D5、D6、D7連接，進(jìn)行串口通信，數(shù)字溫度傳感器DS18B20的DQ引腳連接到單片機(jī)ST89C51芯片的P0.6引腳，單片機(jī)STC89C51芯片的P0.5與HS0038紅外線探頭的DATA相連，實現(xiàn)無線遙控，單片機(jī)STC89C51芯片的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4與液晶顯示模塊的RS、R/W、CS1、CS2、EN相連接，單片機(jī)STC89C51芯片的RXD、TXD引腳與4G通信模塊ME3760的DATA、DATAl端相連，4G通信傳輸模塊的ATNl端通過天線與遠(yuǎn)程上位機(jī)通訊。
【文檔編號】G01R31/00GK204231026SQ201420714918
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】張軍, 于鑫, 韓利鵬, 劉呈昌, 劉劍豪 申請人:國網(wǎng)遼寧省電力有限公司丹東供電公司, 國家電網(wǎng)公司