CN204258280U - 分界开关控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分界开关控制器，包括与中央处理单元信号连接的测控单元、存储单元、通讯单元和控制开关，以及为各单元和控制开关提供电力的电源。其中，测控单元用于完成模拟量的采集和数据的转换，包括交直流输入量和配电系统中开关的状态，并将转换后数据信息反馈到中央处理单元。其结构可同时实现对线路模拟量的检测、保护、故障识别、隔离及恢复非故障区供电等功能，并可随时向远程传送信息和接受远程控制，是新一代配电网自动化控制的关键设备。

Description

分界开关控制器

技术领域

本实用新型涉及一种用于配电线路用户进线责任分界点处或符合要求的分支线末端线路上的分界开关控制器，属于电网控制设备领域。

背景技术

随着电力的工业化发展，供电质量和供电可靠性要求越来越高。其中，常见的有：用户内部发生故障时，如故障在其进线段，或故障虽发生在用户进线开关内侧但其保护动作时限与变电站出线开关保护配合不当时，均会造成变电站出线开关保护跳闸。如果故障性质是永久的，变电站重合不成功，则一个中压用户界内的事故将使整条配电线路停电，这种在配电网中常见的波及事故，会对社会造成经济损失及恶劣影响，这就需要电力部门提供安全，经济，可靠的电力。

用户分界开关是解决上述波及事故的理想设备，该设备安装于10kV配电线路的责任分界点处，可以实现自动切除单相接地故障和自动隔离相间短路故障，主动上报故障信息，以便快速定位故障点，确保非故障用户的用电安全，完成合理控制。

市场上分界开关控制器主要采用传统的中央处理器，如INTEL96和51系列单片机及其相应的单片机软件实现自动控制，但其工作模式已不能适应电力系统的网络化控制、管理需要，具体表现在：

1，受中央处理器硬件结构的限制，在新的配电自动化发展要求下工作效率低，数据处理和控制难以实现实时性，也难以实现多功能多任务处理要求。

2，随着网络管理的发展，传统工作模式不能实现分界开关控制器的网络化管理，无法使用管理软件对终端操作、维护，配电自动化效率无法体现。

3，在配电系统中，通信成为配电自动化技术发展的瓶颈，现有的分界开关控制器没有或缺少通信功能，先进的通信方式如光纤、以太网等技术难以在配电系统中应用。

4，在配电系统的自动化中，由于规约不完善，标准不统一，致使远程通信与控制实现困难。

如何改变这一现状，消除现有分界开关控制器无法实现网络化、规范化、系统化管理 和控制的弊端，就成为本实用新型想要解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种安装在用户分界断路器开关柜内，根据环网柜地缆线路故障与架空线路故障异同的特点设计的智能分界开关控制器，以满足用户电网故障检测、保护控制和规约通信功能的可靠进行，保证用户用电安全。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种分界开关控制器，包括与中央处理单元信号连接的测控单元、存储单元、通讯单元和控制开关，以及为各单元和控制开关提供电力的电源。

所述中央处理单元：接收测控单元信息并对接收到的信息进行判断，发出控制指令完成存储单元、通讯单元和/或控制开关协调工作。

所述测控单元：完成模拟量的采集和数据的转换，包括交直流输入量和配电系统中开关的状态，将转换后数据信息反馈到中央处理单元。

所述存储单元：接受中央处理单元控制，存储数据并进行数据转换。

所述通讯单元：接受中央处理单元控制，完成信息远程传送和接收。

所述电源：为各单元和控制开关提供工作电源。

所述中央处理单元为32位工业级DSP数字信号处理器。

所述通讯单元至少包含有以太网通讯接口和RS232/RS485通讯接口。

所述测控单元包括与模拟量输入对应的变压器隔离和AD同步采样，与开关量输入输出对应的光耦，与电源输入对应的TVS管保护，以及与通讯单元对应的变压器隔离。

本实用新型所述的分界开关控制器的有益效果包括：

1，采用高性能工业级DSP数字信号处理芯片进行数据处理，实现了多回线路模拟量同时采集处理的实时性和可靠性，运行速度快，处理能力强，存储容量大，可扩展性好，可靠性高。

2，支持多个串口和多路以太网，支持101、104、MODBUS规约，使能够接入不同种类的站内设备，满足复杂配电网的组建需要。

3，I，U精度可达到0.5％，P，Q精度1.0％。

4，广泛采用变压器隔离、光耦、TVS管保护等多种抗干扰措施，使得分界开关控制器的抗干扰能力特别强，适于户外恶劣环境下使用。

5，存储单元容量大、掉电不丢失数据、使用寿命无限、存取速度快，保证了数据的快 速存储。

6，可同时实现对线路模拟量的检测、保护、故障识别、隔离及恢复非故障区供电等功能，是新一代配电网自动化的核心关键产品。

附图说明

图1为本实用新型的结构原理示意图。

具体实施方式

开关柜是装在钢板金属柜内的一组高压开关设备，其核心部分采用负荷开关和断路器进行供电控制，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数，保障供电安全，被广泛使用于城市住宅小区、高层建筑、大型公共建筑、工厂企业等负荷中心的配电站以及箱式变电站中。本例中，分界开关控制器被安装在开关柜中。

下面结合附图1对本实用新型做进一步的描述：

本实用新型所述的分界开关控制器，包括与中央处理单元信号连接的测控单元、存储单元、通讯单元和控制开关，以及为各单元和控制开关提供电力的电源。

中央处理单元采用32位工业级DSP数字信号处理器，其接收测控单元信息并对接收到的信息进行判断，发出控制指令完成存储单元、通讯单元和/或控制开关的协调工作。

测控单元包括与模拟量输入对应的变压器隔离和AD同步采样，与开关量输入输出对应的光耦，与电源输入对应的TVS管保护，以及与通讯单元对应的变压器隔离。利用AD同步采样随时进行数据转换并探测模拟量输入数值的变化情况，将数据转换后反馈到中央处理单元中，结合变压器隔离保护，确保分界开关控制器正常、安全使用。其中，模拟量的采集包括交直流输入量和配电系统中开关的闭合状态。

存储单元接受中央处理单元的控制，完成数据的存储和转换，实现中央处理单元对存储数据的随时调用。

通讯单元包含有Rabbit2000嵌入式工业芯片组、Vxworks多任务实时操作系统和RTL8663以太网控制器。本例中，提供1个以太网接口和1个RS232接口，支持IEC60870-05-104、IEC60870-05-101规约进行通讯，并通过中央处理单元的控制，完成信息的远程传送和接收。

电源负责为各单元和控制开关提供电力保障。

工作中，中央处理单元随时接收AD同步采样的数据信息，将数据信息存储到存储单元后，经分析、比较形成控制指令发送到对应的执行端，如控制开关，完成末端用户电网的有效控制；同时，处理后信息还可通过通讯单元发送到远端服务器上，为远端服务中心的决策、查询提供依据。当然，远端服务中心还可通过通讯单元对中央处理单元发送控制指令，从而实现分界开关控制器的远程遥控。

Claims (4)

1.一种分界开关控制器，其特征在于，包括与中央处理单元信号连接的测控单元、存储单元、通讯单元和控制开关，以及为各单元和控制开关提供电力的电源；

所述中央处理单元：接收测控单元信息并对接收到的信息进行判断，发出控制指令完成存储单元、通讯单元和/或控制开关协调工作；

所述测控单元：完成模拟量的采集和数据的转换，包括交直流输入量和配电系统中开关的状态，将转换后数据信息反馈到中央处理单元；

所述存储单元：接受中央处理单元控制，存储数据并进行数据转换；

所述通讯单元：接受中央处理单元控制，完成信息远程传送和接收；

所述电源：为各单元和控制开关提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的分界开关控制器，其特征在于，所述中央处理单元为32位工业级DSP数字信号处理器。

3.根据权利要求1所述的分界开关控制器，其特征在于，所述通讯单元至少包含有以太网通讯接口和RS232/RS485通讯接口。

4.根据权利要求1所述的分界开关控制器，其特征在于，所述测控单元包括与模拟量输入对应的变压器隔离和AD同步采样，与开关量输入输出对应的光耦，与电源输入对应的TVS管保护，以及与通讯单元对应的变压器隔离。