用戶分界開關(guān)控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用戶分界開關(guān)控制器，包括中央處理器單元、負荷控制單元、數(shù)據(jù)采集單元、電源單元，其中，所述電源單元為其他單元的工作電源；所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集過流信號、接地信號和交流信號，并對所述信號進行A/D轉(zhuǎn)換，發(fā)送給所述中央處理單元；所述中央處理單元用于對所述信號進行檢測，并在線路有過流情況或接地情況發(fā)生時，驅(qū)動負荷開關(guān)斷開，在用戶負載容量超過申請負載容量時，向所述負荷控制單元發(fā)送超負載指令；所述負荷控制單元用于接收所述中央處理單元發(fā)送的超負載指令，并按規(guī)程實施一次報警、二次報警和分閘斷電。上述用戶分界開關(guān)控制器既實現(xiàn)了對電路的過流、接地保護功能，又實現(xiàn)了對電路負荷的監(jiān)測功能。
【專利說明】用戶分界開關(guān)控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及供電領(lǐng)域，尤其涉及一種用戶分界開關(guān)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]10kV架空配電線路T接發(fā)生接地或短路故障時，若故障在其進線段，或在用戶進線開關(guān)內(nèi)側(cè)，但其保護動作時限與變電站出線開關(guān)保護動作時限配合不當時，均會造成變電站出線開關(guān)保護掉閘。若此時故障性質(zhì)是永久性的，將導致變電站重合閘不成功。這樣一個中壓用戶界內(nèi)的事故將使整條配電線路停電。
[0003]智能分界負荷開關(guān)是解決上述問題的設備，可以實現(xiàn)自動切除單相接地故障和自動隔離相間短路故障，從而確保非故障用戶的用電安全。但此種智能分界負荷開關(guān)存在功能性單一的缺陷。
實用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要提供一種功能豐富的用戶分界開關(guān)控制器。
[0005]一種用戶分界開關(guān)控制器，包括:中央處理器單元、負荷控制單元、數(shù)據(jù)采集單元、電源單元，其中，
[0006]所述電源單元與所述中央處理單元、負荷控制單元和數(shù)據(jù)采集單元連接；
[0007]所述數(shù)據(jù)采集單元與過流線圈、接地線圈、電壓互感器和電流互感器連接，通過所述過流線圈和接地線圈采集過流和接地信號，將采集到的過流和接地信號進行A/D處理后，發(fā)送給中央處理單元，以及，
[0008]通過所述電壓互感器和電流互感器采集交流信號，將采集到的交流信號進行A/D處理后，發(fā)送給中央處理單元；
[0009]所述中央處理單元用于接收所述數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送的過流信號、接地信號和交流信號，檢測到有過流現(xiàn)象或接地情況發(fā)生時，驅(qū)動負荷開關(guān)斷開，以及，
[0010]檢測到用戶負載容量超過申請負載容量時，向所述負荷控制單元發(fā)送超負載指令；
[0011]所述負荷控制單元用于接收所述中央處理單元發(fā)送的超負載指令，并按規(guī)程實施一次報警、二次報警和分閘斷電。
[0012]在其中一個實施例中，所述中央處理單元包括數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)采集單元包括信號采集模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其中，
[0013]所述信號采集模塊與所述過流線圈、接地線圈、電壓互感器和電流互感器連接，通過所述過流線圈和接地線圈采集過流信號和接地信號，過所述電壓互感器和電流互感器采集交流信號，并將采集到的過流信號、接地信號和交流信號發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊；
[0014]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所述過流信號、接地信號和交流信號進行A/D轉(zhuǎn)換后，發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理模塊；
[0015]所述數(shù)據(jù)處理模塊接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的過流信號、接地信號和交流信號，并檢測有無過流、接地發(fā)生，用戶負載容量有無超過申請負載容量，檢測到有過流現(xiàn)象或接地情況發(fā)生時，驅(qū)動負荷開關(guān)斷開，以及，
[0016]檢測到用戶負載容量超過申請負載容量時，向所述負荷控制單元發(fā)送超負載指令；
[0017]所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)。
[0018]在其中一個實施例中，所述用戶分界開關(guān)控制器還包括通訊單元，其中，
[0019]所述通訊單元與所述電源單元連接；
[0020]所述通訊單元用于接收所述中央處理單元向主臺發(fā)送數(shù)據(jù)的指令，并定時將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主臺，以及，
[0021]接收所述主臺的召測，并將所述主臺的召測發(fā)送給所述中央處理單元。
[0022]在其中一個實施例中，所述通訊單元包括:RS232模塊、RS485模塊、以太網(wǎng)模塊、GPRS模塊和CAN模塊。
[0023]在其中一個實施例中，所述用戶分界開關(guān)控制器還包括時鐘單元，與所述電源單元連接，用于向所述中央處理單元和通訊單元提供實時時鐘功能。
[0024]在其中一個實施例中，所述用戶分界開關(guān)控制器還包括顯示單元，與所述電源單元連接，所述中央處理單元將需要顯示的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述顯示單元，所述顯示單元用于將接收到的數(shù)據(jù)信息進行顯示。
[0025]在其中一個實施例中，所述通訊單元還用于讀取二次側(cè)計量表的數(shù)據(jù)，并將讀取到的數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理單元。
[0026]在其中一個實施例中，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用BF537高精度數(shù)字信號處理器。
[0027]上述用戶分界開關(guān)控制器，通過采用數(shù)據(jù)采集單元、中央處理單元和負荷控制單元，監(jiān)測過流信號、接地信號和交流信號，既實現(xiàn)了對電路的過流、接地保護功能，又實現(xiàn)了對電路負荷的監(jiān)測功能。
[0028]進一步地，通過采用時鐘單元、通訊單元以及顯示單元，使得該用戶分界開關(guān)控制器可以與主臺通信，向主臺發(fā)送供電質(zhì)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，以及接受主臺的召測，以及讀取二次側(cè)計量表的數(shù)據(jù)。上述用戶分界開關(guān)控制器實現(xiàn)了集多功能于一體，減少了設備種類與數(shù)量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實用新型或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對本實用新型或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，還可以根據(jù)這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。
[0030]圖1為一個實施例中用戶分界開關(guān)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]圖1為一個實施例中用戶分界開關(guān)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖1，用戶分界開關(guān)控制器100包括:中央處理單元110、數(shù)據(jù)采集單元120、負荷控制單元130和電源單元140。
[0032]電源單元140與中央處理單元110、數(shù)據(jù)采集單元120和負荷控制單元130分別連接，作為中央處理單元110、數(shù)據(jù)采集單元120和負荷控制單元130的工作電源。
[0033]數(shù)據(jù)采集單元120與電路中的過流線圈、接地線圈、電壓互感器和電流互感器分別連接，用于采集所述過流線圈和接電線圈的信號，并將采集到的過流線圈和接電線圈信號進行A/D處理，然后發(fā)送給中央處理單元110。
[0034]數(shù)據(jù)采集單元120還通過所述電壓互感器和電流互感器采集交流信號，并將采集到的交流信號進行A/D處理，然后發(fā)送給中央處理單元110。
[0035]中央處理單元110用于接收數(shù)據(jù)采集單元120發(fā)送的信號，并檢測有無過流或接地情況發(fā)生時，若有過流或接地情況發(fā)生，則驅(qū)動負荷開關(guān)斷開。
[0036]中央處理單元110還檢測用戶負載容量有無超過申請負載容量，若檢測到用戶負載容量超過申請負載容量，則向負荷控制單元130發(fā)送超負載指令。
[0037]負荷控制單元130用于接收中央處理單元110發(fā)送來的超負載指令，并按照規(guī)程實施一次報警、二次報警，直至分閘斷電。
[0038]若負荷開關(guān)側(cè)發(fā)生相間短路故障，則變電站饋出線斷路器分閘，在線路失電后，用戶分界開關(guān)控制器100控制分界開關(guān)本體分閘；若負荷開關(guān)側(cè)發(fā)生單相接地故障，則用戶分界開關(guān)控制器100直接控制該分界開關(guān)本體分閘。
[0039]數(shù)據(jù)采集單元120將通過所述電壓互感器和電流互感器采集的交流信號，進行A/D轉(zhuǎn)換后，發(fā)送給中央處理單元110，中央處理單元110檢測數(shù)據(jù)采集單元120發(fā)送來的A/D轉(zhuǎn)換后的交流信號，若用戶負載容量超過申請負載容量，則向負荷控制單元130發(fā)送超負載指令，負載控制單元130根據(jù)規(guī)程對該用戶實施一次警報、二次警報、甚至分閘斷電。
[0040]上述用戶分界開關(guān)控制器100實現(xiàn)了智能用戶分界開關(guān)控制器功能和負荷控制功能。
[0041]進一步的，中央處理單元110包括數(shù)據(jù)處理模塊111和數(shù)據(jù)存儲模塊112，數(shù)據(jù)采集單元120包括信號采集模塊121和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊122。
[0042]信號采集模塊121與電路中的過流線圈、接地線圈、電壓互感器和電流互感器分別連接，用于通過所述過流線圈和接電線圈采集過流信號和接地信號，通過所述電壓互感器和電流互感器采集交流信號，并將采集到的過流信號、接電信號和交流信號發(fā)送給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊122。
[0043]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊122將接收到的所述過流信號、接地信號和交流信號進行A/D處理，然后發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊111。
[0044]數(shù)據(jù)處理模塊111用于接收數(shù)據(jù)采集單元120發(fā)送的經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的過流信號、接地信號和交流信號，并檢測有無過流或接地情況發(fā)生，若檢測到有過流或接地情況發(fā)生，則驅(qū)動負荷開關(guān)斷開。
[0045]數(shù)據(jù)處理模塊111還檢測用戶負載容量有無超過申請負載容量，若檢測到用戶負載容量超過申請負載容量，則向負荷控制單元130發(fā)送超負載指令，以及，將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲模塊112。
[0046]數(shù)據(jù)存儲模塊112用于存儲數(shù)據(jù)處理模塊111發(fā)送來的數(shù)據(jù)。
[0047]可以理解的，信號采集模塊121將通過電壓互感器和電流互感器采集到的交流信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后發(fā)給數(shù)據(jù)處理模塊111，數(shù)據(jù)處理模塊111將數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，可以得出供電質(zhì)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，如各次諧波比例含量、對高次諧波的計量等，并將處理后的數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)存儲模塊112。數(shù)據(jù)處理模塊111還可在線路發(fā)生故障時，進行故障錄波，通過對這些數(shù)據(jù)的分析、比較，可以判斷保護動作是否正確，從而提高電力系統(tǒng)安全運行水平。
[0048]進一步的，用戶分界開關(guān)控制器100還包括通訊單元150，與電源單元140接通，用于接收中央處理單元110向主臺發(fā)送數(shù)據(jù)的指令，并定時將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主臺，以及，
[0049]接收所述主臺的召測，并將所述主臺的召測信息發(fā)送給中央處理單元110，中央處理單元110接收到主臺召測信息后做出相關(guān)動作，如向主臺發(fā)送數(shù)據(jù)、向其他單元發(fā)送指令等。
[0050]較佳的，通訊單元150包括:RS232模塊、RS485模塊、以太網(wǎng)模塊、GPRS模塊和CAN模塊。
[0051 ] 進一步的，用戶分界開關(guān)控制器100還包括時鐘單元160，與電源單元140接通，用于向中央處理單元110和通訊單元150提供實時時鐘功能。
[0052]較佳的，用戶分界開關(guān)控制器100還包括顯示單元170，與電源單元140接通，中央處理單元110將需要顯示的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示單元170,顯示單元170將接收到的數(shù)據(jù)進行顯示，方便了解線路的實時信息和過往信息。
[0053]較佳的，數(shù)據(jù)處理模塊111采用高精度BF537數(shù)字信號處理器。
[0054]可以理解的，用戶分界開關(guān)控制器100的計量部分采用高精度器件確保其計量精度達到0.2S級別，可以實現(xiàn)對一次側(cè)進行計量。將時鐘單元160加入用戶分界開關(guān)控制器100中，結(jié)合數(shù)據(jù)采集單元120、中央處理單元110和通訊單元150，可以使得用戶分界開關(guān)控制器100具有智能電表的功能，例如，對用戶的用電情況進行分類統(tǒng)計，實施分時管理，實現(xiàn)多費率精確計量；主站接收用戶分界開關(guān)控制器100的用電信息以外，還可以對用戶分界開關(guān)控制器100進行召測；借助遠程通信的功能，用戶在異地通過計算機網(wǎng)絡、移動通訊設備對家里的各類智能化用電設備進行遠程遙控、遙測。
[0055]另外，通訊單元150還設有專用通訊口，用于讀取二次側(cè)計量表的數(shù)據(jù)，并將將讀取到的二次側(cè)計量表的數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理單元110，中央處理單元110將二次側(cè)計量表的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)采集單元120發(fā)送來的數(shù)據(jù)進行分類對比，并將對比結(jié)果發(fā)送給主臺，主臺可以監(jiān)測有無竊電情況。
[0056]上述用戶分界開關(guān)控制器100，通過采用數(shù)據(jù)采集單元120、中央處理單元110和負荷控制單元130，監(jiān)測過流信號、接地信號和交流信號，既實現(xiàn)了對電路的過流、接地保護功能，又實現(xiàn)了對電路負荷的監(jiān)測功能。
[0057]進一步地，通過采用時鐘單元160、通訊單元150以及顯示單元170，使得該用戶分界開關(guān)控制器100可以對測量數(shù)據(jù)進行分類處理，得出供電質(zhì)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，還可以與主臺通信，向主臺發(fā)送供電質(zhì)量的相關(guān)數(shù)據(jù)，以及接受主臺的召測，還可以與主臺配合實現(xiàn)防竊電功能。上述用戶分界開關(guān)控制器100實現(xiàn)了集多功能于一體，減少了設備種類與數(shù)量。
[0058]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種用戶分界開關(guān)控制器，其特征在于，包括:中央處理器單元、負荷控制單元、數(shù)據(jù)采集單元、電源單元，其中， 所述電源單元與所述中央處理單元、負荷控制單元和數(shù)據(jù)采集單元連接； 所述數(shù)據(jù)采集單元與過流線圈、接地線圈、電壓互感器和電流互感器連接，通過所述過流線圈和接地線圈采集過流信號和接地信號，將采集到的過流信號和接地信號進行八/0轉(zhuǎn)換后，發(fā)送給中央處理單元，以及， 通過所述電壓互感器和電流互感器采集交流信號，將采集到的交流信號進行八/0轉(zhuǎn)換后，發(fā)送給中央處理單元； 所述中央處理單元用于檢測所述數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送的過流信號、接地信號和交流信號，檢測到有過流現(xiàn)象或接地情況發(fā)生時，驅(qū)動負荷開關(guān)斷開，以及， 檢測到用戶負載容量超過申請負載容量時，向所述負荷控制單元發(fā)送超負載指令； 所述負荷控制單元用于接收所述中央處理單元發(fā)送的超負載指令，并按規(guī)程實施一次報警、二次報警和分閘斷電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用戶分界開關(guān)控制器，其特征在于，所述中央處理單元包括數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述數(shù)據(jù)采集單元包括信號采集模塊和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，其中， 所述信號采集模塊與所述過流線圈、接地線圈、電壓互感器和電流互感器連接，通過所述過流線圈和接地線圈采集過流信號和接地信號，過所述電壓互感器和電流互感器采集交流信號，并將采集到的過流信號、接地信號和交流信號發(fā)送給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊； 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所述過流信號、接地信號和交流信號進行八/0轉(zhuǎn)換后，發(fā)送給所述數(shù)據(jù)處理模塊； 所述數(shù)據(jù)處理模塊接收所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送的過流信號、接地信號和交流信號，并檢測有無過流、接地發(fā)生，用戶負載容量有無超過申請負載容量，檢測到有過流現(xiàn)象或接地情況發(fā)生時，驅(qū)動負荷開關(guān)斷開，以及， 檢測到用戶負載容量超過申請負載容量時，向所述負荷控制單元發(fā)送超負載指令； 所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用戶分界開關(guān)控制器，其特征在于，所述用戶分界開關(guān)控制器還包括通訊單元，其中， 所述通訊單元與所述電源單元連接； 所述通訊單元用于接收所述中央處理單元向主臺發(fā)送數(shù)據(jù)的指令，并定時將所述數(shù)據(jù)發(fā)送給所述主臺，以及， 接收所述主臺的召測，并將所述主臺的召測發(fā)送給所述中央處理單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用戶分界開關(guān)控制器，其特征在于，所述通訊單元包括:尺3232模塊、1？8485模塊、以太網(wǎng)模塊、6？1？8模塊和0^模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用戶分界開關(guān)控制器，其特征在于，所述用戶分界開關(guān)控制器還包括時鐘單元，與所述電源單元連接，用于向所述中央處理單元和通訊單元提供實時時鐘功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用戶分界開關(guān)控制器，其特征在于，所述用戶分界開關(guān)控制器還包括顯示單元，與所述電源單元連接，所述中央處理單元將需要顯示的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給所述顯示單元，所述顯示單元用于將接收到的數(shù)據(jù)信息進行顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用戶分界開關(guān)控制器，其特征在于，所述通訊單元還用于讀取二次側(cè)計量表的數(shù)據(jù)，并將讀取到的數(shù)據(jù)發(fā)送給中央處理單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項所述的用戶分界開關(guān)控制器，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用8？537高精度數(shù)字信號處理器。
【文檔編號】H02H7/26GK204118715SQ201420507009
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】喻永貴 申請人:航天科工深圳（集團）有限公司