專利名稱：一種配電自動(dòng)化饋線監(jiān)控終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是電力行業(yè)一種配電自動(dòng)化饋線監(jiān)控終端，特別是關(guān)于一種配電自動(dòng)化電壓型饋線監(jiān)控終端。
目前，目前國(guó)內(nèi)配電自動(dòng)化有以下兩種模式1.電流型配電自動(dòng)化監(jiān)控終端，它是根據(jù)故障時(shí)配電線路上的電流特性，利用重合器與分段器/熔斷器的配合動(dòng)作實(shí)現(xiàn)故障隔離，其缺點(diǎn)是多次重合對(duì)線路沖擊嚴(yán)重、電流整定困難、不適于復(fù)雜的額電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。2.集中診斷型配電自動(dòng)化監(jiān)控終端，它是借助通訊通道，將故障時(shí)各開關(guān)點(diǎn)的過(guò)流記錄及電壓方向等上送配電網(wǎng)管理中心，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施故障定位，隔離和恢復(fù)供電。其缺點(diǎn)是故障處理任務(wù)上移加重通訊和監(jiān)控系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，降低各子系統(tǒng)的獨(dú)立性，若通訊通道出現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)最基本的故障處理功能；智能監(jiān)控終F-RTU必須配備儲(chǔ)能電池；電流/時(shí)間整定困難。
本實(shí)用新型的目的是提供一種配電自動(dòng)化饋線監(jiān)控終端，它通過(guò)電壓信號(hào)分析實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)毓收咸幚?，又能通過(guò)監(jiān)控后臺(tái)實(shí)施遠(yuǎn)方監(jiān)控的電壓型配電自動(dòng)化饋線監(jiān)控終端，它故障修復(fù)快，可靠性高。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種配電自動(dòng)化饋線監(jiān)控終端，它主要包括數(shù)字電路、操作電路、設(shè)定電路、電源，其特征是所述的數(shù)字電路包括主控模塊、采集模塊、通訊模塊和I/O擴(kuò)展電路；主控模塊由87C196KC處理器及外部存貯器構(gòu)成，以完成數(shù)據(jù)計(jì)算；采集模塊由8路A/D轉(zhuǎn)換器完成，8路A/D轉(zhuǎn)換器的8位數(shù)據(jù)端、讀寫控制端與87C196KC處理器數(shù)據(jù)端、讀寫控制端相連接；而所述的操作電路和設(shè)定電路通過(guò)I/O擴(kuò)展電路與87C196KC處理器相連接，87C196KC處理器通過(guò)串口與通訊模塊輸入端相連接。
所述的設(shè)定電路由8位撥碼開關(guān)構(gòu)成，8位撥碼開關(guān)一端的8位端口相連接通過(guò)二極管與I/O擴(kuò)展電路相連接，8位撥碼開關(guān)的另一端的8位端口分別接8個(gè)二極管的正端，8個(gè)二極管的負(fù)端與I/O擴(kuò)展電路相連接，將設(shè)定狀態(tài)傳給87C196KC處理器進(jìn)行處理。
所述的操作電路主要由兩只SEL選擇繼電器，一只執(zhí)行繼電器，一只電源選擇繼電器和其它輔助電路組成，CPU(87C196KC)的管腳23、30、31、32輸入到4路光電器件U18的1、3、5、7腳，4路光電器件U18的輸出KC4′、KC7′、KC5′、KC6′與繼電器的控制端相連接；CPU把現(xiàn)場(chǎng)信息和遠(yuǎn)方遙控信息分析處理后，輸出8路開關(guān)量；通過(guò)開關(guān)量的高低電平組合控制執(zhí)行繼電器、電源選擇繼電器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)柱上開關(guān)的合/分/閉鎖/解鎖操作。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)1、根據(jù)電壓信號(hào)判斷是否存在故障，并在有故障時(shí)完成故障定位、故障隔離、非故障區(qū)的正常供電的電壓型故障處理模式。在線路發(fā)生故障時(shí)，監(jiān)控終端檢測(cè)不到電壓，當(dāng)變電站出線開關(guān)一次重合閘后，監(jiān)控終端檢測(cè)到柱上開關(guān)電源側(cè)有電壓，由數(shù)字電路時(shí)鐘計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到設(shè)定的X時(shí)限，給柱上開關(guān)發(fā)出合閘命令，同時(shí)進(jìn)入Y時(shí)限計(jì)時(shí)，在Y時(shí)限內(nèi)如果柱上開關(guān)合閘成功，說(shuō)明該開關(guān)區(qū)段正常，進(jìn)入下一個(gè)監(jiān)控終端的判斷。如果柱上開關(guān)再次失壓跳閘，說(shuō)明該開關(guān)區(qū)段發(fā)生故障，CPU發(fā)出命令使該柱上開關(guān)閉鎖，隔離故障區(qū)段。然后變電站出線開關(guān)二次重合閘，恢復(fù)非故障區(qū)段的正常供電。該根據(jù)電壓信號(hào)的當(dāng)?shù)毓收咸幚砟Ｊ侥軠?zhǔn)確地指出故障位置，及時(shí)隔離故障區(qū)段，盡快恢復(fù)供電，縮短了停電時(shí)間，提高了配電自動(dòng)化水平和供電的可靠性。
2、具有送電方向管理功能。通過(guò)撥碼開關(guān)合分變化組合，產(chǎn)生高低電平信號(hào)，CPU根據(jù)撥碼開關(guān)的設(shè)定實(shí)現(xiàn)雙方向全退、雙方向全投、順?lè)较颉⒛娣较蛩姆N送電方向的管理功能。
3、采用特殊的柱上開關(guān)控制方式。CPU把現(xiàn)場(chǎng)信息和遠(yuǎn)方遙控信息分析處理后，輸出8路開出量，KC7′為高電平，BY3的線圈通電，常閉接點(diǎn)動(dòng)作，常開接點(diǎn)吸合，當(dāng)KC4′為高電平，Y、SY繼電器不動(dòng)作，柱上開關(guān)保持原狀態(tài)；當(dāng)KC4′為低電平，再根據(jù)KC5′、KC6′信號(hào)判斷Y、SY繼電器是否動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)柱上開關(guān)的合/分/閉鎖/解鎖操作。該控制方法簡(jiǎn)單、可靠、實(shí)現(xiàn)方便。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
附

圖1為實(shí)施例的邏輯框圖。
附圖2為實(shí)施例的主控電路圖。
附圖3為實(shí)施例的操作電路圖。
附圖4為實(shí)施例的設(shè)定電路示意圖。
如圖1所示，這種配電自動(dòng)化饋線監(jiān)控終端由數(shù)字電路、設(shè)定電路、操作電路、電源組成。其工作原理是數(shù)字電路的87C196KC單片機(jī)系統(tǒng)把采集模塊采集的電網(wǎng)電壓信號(hào)和設(shè)定電路的功能設(shè)定信號(hào)分析處理后，判斷出線路是否出現(xiàn)故障及開關(guān)應(yīng)處的狀態(tài)，然后通過(guò)操作電路控制開關(guān)的合/分/閉鎖等操作，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)毓收咸幚恚涣硗?，該監(jiān)控終端通過(guò)通訊模塊MSM6927RS和配電自動(dòng)化控制后臺(tái)通訊，上報(bào)采集的各種信息，接收監(jiān)控后臺(tái)下發(fā)的遙控命令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方實(shí)時(shí)監(jiān)。
圖2為實(shí)施例的主控電路部分，它包括主控模塊、采集模塊、通訊模塊和I/O擴(kuò)展電路。主控模塊由Intel公司的87C196KC處理器(16位外部數(shù)據(jù)總線，16M總線頻率，64K字節(jié)尋址范圍)及存貯器構(gòu)成以完成數(shù)據(jù)計(jì)算。采集模塊由8路A/D轉(zhuǎn)換器完成，8路A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)端的8個(gè)管腳7-14分別與87C196KC數(shù)據(jù)端的8個(gè)管腳53-60相連接，8路A/D轉(zhuǎn)換器的讀寫控制端RD和WR同時(shí)也與87C196KC處理器讀寫控制端RDWR相連接；采集模塊主要完成模擬量和開關(guān)量的采集、轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)場(chǎng)送來(lái)的電壓、電流信號(hào)經(jīng)電壓互感器PT、電流互感器CT隔離變換，由RC低通濾波電路除去信號(hào)中的高頻干擾分量，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器MAX197轉(zhuǎn)換送至CPU(87C196KC)處理。CPU處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)經(jīng)通訊模塊傳給主機(jī)；通訊模塊采用MSM6927RS。I/O擴(kuò)展電路采用Intel公司的8255或82C55，它的數(shù)據(jù)端、地址端和控制端分別與CPU(87C196KC)數(shù)據(jù)端、地址端和控制端相連接構(gòu)成數(shù)字電路的I/O擴(kuò)展電路。
圖3為操作電路原理圖，操作機(jī)構(gòu)主要由兩只SEL選擇繼電器(BY3、BY4)，一只Y執(zhí)行繼電器，一只SY電源選擇繼電器和其它輔助電路組成，CPU把現(xiàn)場(chǎng)信息和遠(yuǎn)方遙控信息分析處理后，輸出8路開出量，通過(guò)KC4′、KC5′、KC6′、KC7′4路開出量的高低電平組合控制BY3、BY4、Y、SY動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)柱上開關(guān)的合/分/閉鎖/解鎖操作。
圖4中的設(shè)定電路由8位撥碼開關(guān)S4構(gòu)成，8位撥碼開關(guān)S4的一端如圖中S4的8位端口9-16相連接，通過(guò)二極管D7與I/O擴(kuò)展電路8255(U4)的13腳相連接，8位撥碼開關(guān)的另一端的8位端口1-8分別接8個(gè)二極管(D32-D39)的正端，8個(gè)二極管的負(fù)端與I/O擴(kuò)展電路8255(U4)的管腳18-25相連接，87C196KC將I/O擴(kuò)展電路8255端口設(shè)定的狀態(tài)讀取傳再由87C196KC處理器進(jìn)行處理。
權(quán)利要求1.一種配電自動(dòng)化饋線監(jiān)控終端，它主要包括數(shù)字電路、操作電路、設(shè)定電路、電源，其特征是所述的數(shù)字電路包括主控模塊、采集模塊、通訊模塊和I/O擴(kuò)展電路；主控模塊由87C196KC處理器及外部存貯器構(gòu)成，以完成數(shù)據(jù)計(jì)算；采集模塊由8路A/D轉(zhuǎn)換器完成，8路A/D轉(zhuǎn)換器的8位數(shù)據(jù)端、讀寫控制端與87C196KC處理器數(shù)據(jù)端、讀寫控制端相連接；而所述的操作電路和設(shè)定電路通過(guò)I/O擴(kuò)展電路與87C196KC處理器相連接，87C196KC處理器通過(guò)串口與通訊模塊輸入端相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求所述的一種配電自動(dòng)化饋線監(jiān)控終端，其特征是所述的設(shè)定電路由8位撥碼開關(guān)構(gòu)成，8位撥碼開關(guān)的一端的8位端口相連接通過(guò)二極管與I/O擴(kuò)展電路相連接，8位撥碼開關(guān)的另一端的8位端口分別接8個(gè)二極管的正端，8個(gè)二極管的負(fù)端與I/O擴(kuò)展電路相連接，將設(shè)定狀態(tài)傳給87C196KC處理器進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電自動(dòng)化饋線監(jiān)控終端，其特征是所述的操作電路主要由兩只SEL選擇繼電器，一只執(zhí)行繼電器，一只電源選擇繼電器和其它輔助電路組成，CPU(87C196KC)的管腳23、30、31、32輸入到4路光電器件U18的1、3、5、7腳，4路光電器件U18的輸出KC4′、KC7′、KC5′、KC6′與繼電器的控制端相連接；CPU把現(xiàn)場(chǎng)信息和遠(yuǎn)方遙控信息分析處理后，輸出8路開關(guān)量；通過(guò)開關(guān)量的高低電平組合控制執(zhí)行繼電器、電源選擇繼電器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)柱上開關(guān)的合/分/閉鎖/解鎖操作。
專利摘要本實(shí)用新型是關(guān)于一種配電自動(dòng)化饋線監(jiān)控終端,它主要包括數(shù)字電路、操作電路、設(shè)定電路、電源。數(shù)字電路包括:主控模塊、采集模塊、通訊模塊和I/O擴(kuò)展電路;主控模塊由87C196KC處理器及外部存貯器構(gòu)成,以完成數(shù)據(jù)計(jì)算;采集模塊由8路A/D轉(zhuǎn)換器完成;操作電路和設(shè)定電路通過(guò)I/O擴(kuò)展電路與87C196KC處理器相連接,87C196KC處理器通過(guò)串口與通訊模塊輸入端相連接。它通過(guò)電壓信號(hào)分析實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)毓收咸幚?而且故障修復(fù)快,可靠性高。
文檔編號(hào)H02B15/00GK2488220SQ01213078
公開日2002年4月24日 申請(qǐng)日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者李云樵 申請(qǐng)人:西安前進(jìn)電器實(shí)業(yè)有限公司