一種配電變壓器工況監(jiān)測(cè)和用電監(jiān)測(cè)優(yōu)化終端的制作方法
【專利說明】
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實(shí)用新型涉及電力行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種配電變壓器工況監(jiān)測(cè)和用電監(jiān)測(cè)優(yōu)化終端。
[0003]【【背景技術(shù)】】
[0004]配變監(jiān)控終端是裝設(shè)在配電變壓器旁監(jiān)測(cè)變壓器運(yùn)行狀態(tài)的終端設(shè)備，用于對(duì)變壓器的信息采集和控制，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)配電變壓器的運(yùn)行工況，完成傳統(tǒng)電壓表、電能表、功率因數(shù)表、以及負(fù)荷指示儀和電壓監(jiān)視儀等的功能，能與其它后臺(tái)設(shè)備通信，提供配電系統(tǒng)運(yùn)行控制及管理所需的數(shù)據(jù)，因此，配變監(jiān)控終端對(duì)數(shù)據(jù)處理的可靠性和穩(wěn)定性以及快速性都有很高的要求，如果終端主控制器的處理能力不夠，計(jì)量精度低，當(dāng)面對(duì)精度要求高的情況時(shí)，就不能滿足現(xiàn)場(chǎng)的要求，而且在處理大量的數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)影響其計(jì)算速度，從而不能及時(shí)的反映現(xiàn)場(chǎng)狀況。
[0005]目前，國內(nèi)的配變監(jiān)控終端大都采用單片機(jī)作為主控制器，由于處理能力的限制，這些終端只實(shí)現(xiàn)了電參數(shù)測(cè)量、變壓器運(yùn)行工況監(jiān)測(cè)等基本功能，而且計(jì)量精度比較低，沒有實(shí)現(xiàn)諧波計(jì)算功能，有的采用DSP作為主控芯片，實(shí)現(xiàn)了高精度的電參數(shù)測(cè)量，但是由于DSP專注于數(shù)字信號(hào)處理，控制功能要相對(duì)較弱，難以滿足多功能、智能化配變終端設(shè)計(jì)的需求。
[0006]因此，為克服上述技術(shù)的不足而設(shè)計(jì)出集成度高，體積小，安裝方便，可集成到JP柜、箱式變、配電柜中的一種配電變壓器工況監(jiān)測(cè)和用電監(jiān)測(cè)優(yōu)化終端，正是發(fā)明人所要解決的問題。
[0007]【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種配電變壓器工況監(jiān)測(cè)和用電監(jiān)測(cè)優(yōu)化終端，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，集成度高，體積小，安裝方便，可集成到JP柜、箱式變、配電柜中。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種配電變壓器工況監(jiān)測(cè)和用電監(jiān)測(cè)優(yōu)化終端，其包括主控板及設(shè)置在主控板上的電壓電流接口、負(fù)載電流采集板、遙控及告警接口、遙信及RS485通訊板、電容器投切接口、GPRS通訊板、電力載波通訊板，所述主控板分別與電壓電流接口、負(fù)載電流采集板、遙控及告警接口、遙信及RS485通訊板、電容器投切接口、GPRS通訊板、電力載波通訊板連接，所述主控板內(nèi)設(shè)置有以微控制器，所述微控制器分別與實(shí)時(shí)時(shí)鐘、系統(tǒng)監(jiān)控、端口擴(kuò)展、存儲(chǔ)擴(kuò)展連接。
[0010]進(jìn)一步，所述端口擴(kuò)展包含輸入口擴(kuò)展和輸出口擴(kuò)展，所述輸入口擴(kuò)展和輸出口擴(kuò)展分別與微控制器連接。
[0011]進(jìn)一步，所述存儲(chǔ)擴(kuò)展包括NAND存儲(chǔ)器、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、鐵電存儲(chǔ)器，所述NAND存儲(chǔ)器、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、鐵電存儲(chǔ)器分別與微控制器連接。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]1、本實(shí)用新型通過采用高性能的CorteX-M3處理器為控制核心，并以此設(shè)計(jì)的CHJ最小系統(tǒng)，可以面向深度嵌入的應(yīng)用領(lǐng)域，滿足配變監(jiān)控終端的設(shè)計(jì)需求，本實(shí)用新型應(yīng)用于農(nóng)村電網(wǎng)和城市低壓配電網(wǎng)中，可以對(duì)公用配電臺(tái)區(qū)的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，分析，存儲(chǔ)；根據(jù)電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)；對(duì)低壓剩余電流斷路器進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、控制；通過載波通訊進(jìn)行居民電表抄錄；支持遠(yuǎn)程通訊，遠(yuǎn)程軟件升級(jí)，總表抄錄等，該實(shí)用新型集成度高，體積小，安裝方便，可集成到JP柜、箱式變、配電柜中。
[0014]2、本實(shí)用新型提供的配電變壓器工況監(jiān)測(cè)和用電監(jiān)測(cè)優(yōu)化終端，通過采用Cortex-M3主處理器作為控制核心，并圍繞此設(shè)計(jì)的CPU最小系統(tǒng)電路以及由此形成的主控模塊具有良好的穩(wěn)定性能，功能強(qiáng)大，能夠?qū)Σ杉拇罅繑?shù)據(jù)進(jìn)行快速的分析和處理，定時(shí)保存歷史數(shù)據(jù)，接收并執(zhí)行主站的命令，抄收用戶電能表信息，根據(jù)配網(wǎng)電壓、無功、諧波等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)配變低壓側(cè)就地?zé)o功補(bǔ)償，既彌補(bǔ)了以單片機(jī)作為主控制器處理能力的不足，又兼顧了其它控制功能，較好地滿足了配變終端設(shè)計(jì)的多功能、智能化的需求。
[0015]【【附圖說明】】
[0016]圖1為本實(shí)用新型配電變壓器工況監(jiān)測(cè)和用電監(jiān)測(cè)優(yōu)化終端整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本實(shí)用新型配電變壓器工況監(jiān)測(cè)和用電監(jiān)測(cè)優(yōu)化終端CPU最小系統(tǒng)原理框圖。
[0018]附圖標(biāo)記說明:1_主控板；2_電壓電流接口 ；3_負(fù)載電流采集板；4_遙控及告警接口 ；5_通信及RS485通訊；6_電容器投切接口 ；7-GPRS通訊板；8_電力載波通訊板；9-微控制器；10_實(shí)時(shí)時(shí)鐘；11_系統(tǒng)監(jiān)控；12_端口擴(kuò)展；13_存儲(chǔ)擴(kuò)展；14_輸入口擴(kuò)展；15_輸出口擴(kuò)展；16-NAND存儲(chǔ)器；17_靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器；18_鐵電存儲(chǔ)器。
[0019]【【具體實(shí)施方式】】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落在申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0021]參見圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖1，一本實(shí)用新型包括主控板1及設(shè)置在主控板1上的電壓電流接口 2、負(fù)載電流采集板3、遙控及告警接口 4、遙信及RS485通訊板5、電容器投切接口 6、GPRS通訊板7、電力載波通訊板8，主控板1分別與電壓電流接口
2、負(fù)載電流采集板3、遙控及告警接口 4、遙信及RS485通訊板5、電容器投切接口 6、GPRS通訊板7、電力載波通訊板8連接，主控板1內(nèi)設(shè)置有以微控制器9，微控制器9分別與實(shí)時(shí)時(shí)鐘10、系統(tǒng)監(jiān)控11、端口擴(kuò)展12、存儲(chǔ)擴(kuò)展13連接。
[0022]參見圖2，端口擴(kuò)展12包含輸入口擴(kuò)展14和輸出口擴(kuò)展15，輸入口擴(kuò)展14和輸出口擴(kuò)展15分別與微控制器9連接。
[0023]存儲(chǔ)擴(kuò)展13包括NAND存儲(chǔ)器16、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器17、鐵電存儲(chǔ)器18，NAND存儲(chǔ)器16、靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器17、鐵電存儲(chǔ)器18分別與微控制器9連接，主控板1內(nèi)設(shè)置有以Cortex-M3處理器為控制核心的CPU最小系統(tǒng)、信號(hào)采集、通信接口、人機(jī)接口、控制輸出、電源管理等部分，其中，電壓電流接口 2和負(fù)載電流采集板3屬于交流采樣模塊，分別對(duì)進(jìn)線和出線的電壓、電流進(jìn)行采集，經(jīng)取樣電路分別取樣后，送至專用計(jì)量芯片，再將得到的基本參數(shù)傳送給主控板1里的處理模塊；遙控及告警接口 4是終端根據(jù)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)可以通過該模塊對(duì)斷路器、開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，及時(shí)發(fā)出告警信號(hào)或是做出動(dòng)作指示，達(dá)