專(zhuān)利名稱(chēng):智能配電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種智能配電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,隨著電力科技信息技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)需求的不斷提高,對(duì)變電站的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn) 行要求越來(lái)越高,對(duì)于供電企業(yè)來(lái)說(shuō)實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守是一場(chǎng)全新的運(yùn)行管理模式的變革 和技術(shù)進(jìn)步,變電站無(wú)人值班可提高電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,改善供電質(zhì)量,達(dá)到了減人 增效的目的,對(duì)于提升供電企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮極大的作用。普通的配電模塊 僅采用8位的單g機(jī)作為CPU,直接對(duì)電信號(hào)進(jìn)行采樣,工作速率較低,誤差大,采用數(shù)碼 管顯示,而一般不具備網(wǎng)絡(luò)通信功能,不能滿(mǎn)足日益發(fā)展的電力系統(tǒng)自動(dòng)化的需要。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的任務(wù)在于提供一種能夠提高電網(wǎng)安全、實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守的智能配電系統(tǒng)。
其技術(shù)解決方案是智能配電系統(tǒng),包括
控制裝置,與信號(hào)裝置、測(cè)量裝置和輸出裝置連接,用于讀取測(cè)量裝置檢測(cè)到的數(shù)據(jù)、
檢測(cè)信號(hào)裝置的各種狀態(tài)、接受并執(zhí)行調(diào)節(jié)命令,調(diào)節(jié)變配電參數(shù);
信號(hào)裝置,與控制裝置連接,用于采集外部斷路器、刀閘的開(kāi)合狀態(tài)等;
測(cè)量裝置,與控制裝置連接,用于采集并傳送各種電(運(yùn)行)參數(shù),包括各種電氣量和負(fù)
荷等;
輸出裝置,與控制裝置連接,用于接受并執(zhí)行控制命令,主要是分合閘等。
顯示模塊,與控制裝置連接,用于輪番顯示各種電參數(shù)值(電流、電壓、功率、電能、頻
率等)、遙信信息、遙控狀態(tài)、報(bào)警信息等。
上述控制裝置還與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置和存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊連接。 上述控制裝置采用MSP430F149單片機(jī)作為控制核心。 上述信號(hào)裝置與控制裝置之間依次設(shè)有光電隔離模塊和開(kāi)關(guān)量輸入模塊。 上述測(cè)量裝置與控制裝置之間設(shè)有CT模塊和PT模塊與三相電能芯片模塊,三相電能芯 片模塊采用ATT7022A芯片。
上述輸出裝置與控制裝置之間設(shè)有繼電器隔離模塊和I/O輸出模塊。 上述輸出裝置與控制裝置之間設(shè)有繼電器隔離模塊和I/O輸出模塊。 上述控制裝置與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置之間設(shè)置有通信模塊。
本實(shí)用新型可以通過(guò)顯示模塊顯示各種電參數(shù)、信號(hào)輸入、遙控輸出、過(guò)流過(guò)壓報(bào)警等信息,通過(guò)通信模塊組成傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性能力強(qiáng)的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò),方便與配有組態(tài)軟 件的上位機(jī)組成監(jiān)控系統(tǒng),能夠提高電網(wǎng)安全、實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守,達(dá)到減員增效、提高 電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的目的。
本實(shí)用新型的工作原理為本智能配電系統(tǒng)通過(guò)控制裝置讀取測(cè)量裝置的各種數(shù)據(jù),經(jīng) 過(guò)處理與運(yùn)算后,把各種參數(shù)輪番顯示在顯示模塊上;信號(hào)裝置通過(guò)中斷方式把外界輸入的 信號(hào)傳送給控制裝置,并在顯示模塊上顯示出來(lái),以便于工作人員了解各種信息;控制裝置 根據(jù)上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)下發(fā)的命令或電壓電流報(bào)警信息對(duì)輸出裝置進(jìn)行操作,來(lái)實(shí)現(xiàn)外部斷路 器的分合閘;控制裝置能夠把測(cè)量裝置中測(cè)量到的電能數(shù)、報(bào)警時(shí)間、繼電器動(dòng)作時(shí)間等一 些重要信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中,以備日后査詢(xún);控制裝置能通過(guò)485通信模塊實(shí)現(xiàn)與上位監(jiān)控計(jì) 算機(jī)的通信,把測(cè)量到的各種數(shù)據(jù)、信號(hào)狀態(tài)、控制狀態(tài)、報(bào)警時(shí)間等上報(bào)到計(jì)算機(jī),也可 接受上位機(jī)下發(fā)的各種命令,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)控功能。
圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明具體實(shí)施方式
如圖l所示的智能配電系統(tǒng),包括
控制裝置以TI公司生產(chǎn)的MSP430F149單片機(jī)為控制核心,與信號(hào)裝置、測(cè)量裝置、 控制裝置、液晶顯示模塊、通信模塊和存儲(chǔ)、時(shí)鐘模塊相連接。它通過(guò)SPI總線(xiàn)讀取測(cè)量裝 置的電能芯中片的數(shù)據(jù),通過(guò)數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算得到各種電參數(shù)的實(shí)際值,精度達(dá)0.5級(jí)。具
體工作參數(shù)為
三相交流電流(Ia Ib Ic) 額定電流5A (1A可選)
過(guò)載能力持續(xù)1.2倍,瞬時(shí)電流10倍/5秒
三相交流相電壓(Ua Ub Uc)額定電壓220V、 100V
過(guò)載能力持續(xù)1.2倍,瞬時(shí)2倍/1秒
頻率范圍(45 65)Hz
控制裝置還完成對(duì)信號(hào)裝置的信號(hào)讀取、對(duì)輸出裝置的操作,與上位機(jī)的通信等功能。 測(cè)量裝置與控制裝置連接,通過(guò)三相電流互感器CT、電壓互感器PT把電力線(xiàn)中的大電 流、高電壓強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合測(cè)量的小電流、低電壓信號(hào),進(jìn)而通過(guò)三相電能芯片ATT7022B 把這些信號(hào)的特征參數(shù)值檢測(cè)出來(lái),如電流、電壓、功率、電能、頻率等,實(shí)現(xiàn)遙測(cè)功能。 所能夠測(cè)量的電流電壓范圍如下-
三相交流電流(Ia Ib Ic) 額定電流5A (1A可選)過(guò)載能力持續(xù)1.2倍,瞬時(shí)電流10倍/5秒
三相交流相電壓(Ua Ub Uc)額定電壓220V、 100V
過(guò)載能力持續(xù)1.2倍,瞬時(shí)2倍/1秒
頻率范圍(化 65)Hz
信號(hào)裝置與控制裝置連接,把檢測(cè)到的遙信信號(hào),主要是外部斷路器、刀閘的開(kāi)合狀 態(tài),通過(guò)光電隔離模塊送入控制裝置,實(shí)現(xiàn)遙信功能。本信號(hào)裝置有6路遙信輸入。
輸出裝置與控制裝置相連接,接受并執(zhí)行控制裝置發(fā)出的控制命令,主要是通過(guò)控制
繼電器的開(kāi)合開(kāi)遙控?cái)嗦菲鞯姆趾祥l,實(shí)現(xiàn)遙控功能。本輸出裝置有3路繼電器輸出,既可 以電平方式輸出,也可以脈沖方式輸出。性能指標(biāo)如下5A/250VAC、 5A/30VDC。
液晶顯示模塊與控制裝置相連接,可通過(guò)按鍵設(shè)置輪番顯示測(cè)量的各種數(shù)據(jù),如三相 電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、頻率等。也可以通過(guò)輸入密碼方式來(lái)設(shè) 置各種參數(shù),如儀表地址、波特率、電流變比、電壓變比、電壓報(bào)警上限、電壓報(bào)警下限、 電流報(bào)警上限等。
通信模塊通過(guò)基于Modbus—RTU協(xié)議的Rs—485總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)控制裝置與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝 置的通信,完成各種數(shù)據(jù)的上傳下發(fā)。
顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型智能配電系統(tǒng)進(jìn)行各種改動(dòng)和變型,而不脫離 本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣,倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要 求極其等同技術(shù)范圍之內(nèi),則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1、 智能配電系統(tǒng),其特征在于包括控制裝置,與信號(hào)裝置、測(cè)量裝置和輸出裝置連接,用于讀取測(cè)量裝置的數(shù)據(jù)、檢測(cè)信號(hào)裝置的各種狀態(tài)、接受并執(zhí)行調(diào)節(jié)命令,調(diào)節(jié)變配電參數(shù);信號(hào)裝置,與控制裝置連接,用于采集外部斷路器、刀閘的開(kāi)合狀態(tài);測(cè)量裝置,與控制裝置連接,用于采集并傳送各種電參數(shù),包括各種電氣量和負(fù)荷;輸出裝置,與控制裝置連接,用于接受并執(zhí)行控制命令,主要是分合閘;顯示模塊,與控制裝置連接,用于輪番顯示各種電參數(shù)值、遙信信息、遙控狀態(tài)、報(bào)警f曰息。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電系統(tǒng),其特征在于所述控制裝置還與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置 和存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電系統(tǒng),其特征在于所述控制裝置采用MSP430F149單片機(jī) 作為控制核心。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電系統(tǒng),其特征在于所述信號(hào)裝置與控制裝置之間依次設(shè)有 光電隔離模塊和開(kāi)關(guān)量輸入模塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電系統(tǒng),其特征在于所述測(cè)量裝置與控制裝置之間設(shè)有CT 模塊和PT模塊與三相電能芯片模塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能配電系統(tǒng),其特征在于所述輸出裝置與控制裝置之間設(shè)有繼電 器隔離模塊和I/0輸出模塊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能配電系統(tǒng),其特征在于所述控制裝置與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控裝置之 間設(shè)置有通信模塊。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種智能配電系統(tǒng),屬于電力設(shè)備領(lǐng)域,包括控制裝置,控制裝置與信號(hào)裝置、測(cè)量裝置、輸出裝置和顯示模塊連接。本實(shí)用新型可以通過(guò)顯示模塊顯示各種電參數(shù)、信號(hào)輸入、遙控輸出、過(guò)流過(guò)壓報(bào)警等信息,通過(guò)通信模塊組成傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性能力強(qiáng)的工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò),方便與配有組態(tài)軟件的上位機(jī)組成監(jiān)控系統(tǒng),能夠提高電網(wǎng)安全、實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守,達(dá)到減員增效、提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的目的。
文檔編號(hào)H02J13/00GK201156681SQ20082001723
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2008年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者張躍海, 秦世引, 蘇善偉 申請(qǐng)人:蘇善偉;北京航空航天大學(xué);青島理工大學(xué);泰安華電智能科技有限公司