本實(shí)用新型涉及一種適用于10kV配電系統(tǒng)的站所終端，尤其涉及一種低成本、高性能的配電自動(dòng)化站所終端。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有4U小機(jī)箱品種的配電站所終端，一般都存在遙信和遙控的容量不足，而容量足夠的終端體積都比較龐大。還有交流輸入回路，由于端子的局限，現(xiàn)有的配電站所終端電壓和電流的回路數(shù)量配置也很難達(dá)到最優(yōu),也無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集方式的靈活需求。而且現(xiàn)有的配電站所終端一般都采用母線電壓回路與相關(guān)的饋線電流回路的交流量同步測(cè)量的方式，這種方式需要的AD轉(zhuǎn)換器比較多，成本普遍偏高。同時(shí)，在數(shù)據(jù)采集單元和通信單元之間常規(guī)采用串行通信，傳輸速率低，通常只有幾百K，存在通信瓶頸，導(dǎo)致大容量遙信、遙控和交流計(jì)算數(shù)據(jù)無(wú)法及時(shí)上傳，大大影響整機(jī)的性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種配電站所終端，能夠提高遙信和遙控的容量，增加交流輸入卡端子數(shù)目。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種配電站所終端，所述配電站所終端包括4U機(jī)箱、位于所述機(jī)箱內(nèi)的交流輸入卡、CPU主控卡、遙信遙控卡以及電源卡，所述交流輸入卡為4個(gè)，所述CPU主控卡為1個(gè)，所述遙信遙控卡為9個(gè)，所述電源卡為1個(gè)，按照從左到右的順序，所述交流輸入卡、CPU主控卡、遙信遙控卡以及電源卡的排列順序?yàn)?個(gè)交流輸入卡、1個(gè)CPU主控卡、9個(gè)遙信遙控卡以及1個(gè)電源卡。

優(yōu)選地，所述交流輸入卡為28P交流端子的交流輸入卡。

優(yōu)選地，所述4U機(jī)箱的寬度為420毫米，所述交流輸入卡的寬度為40毫米，所述CPU主控卡的寬度為40毫米，所述電源卡的寬度為40毫米，所述遙信遙控卡的寬度為20毫米。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型的配電站所終端能夠提高遙信和遙控的容量，增加交流輸入卡端子數(shù)目。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型配電站所終端的一種具體實(shí)施方式。

圖2是本實(shí)用新型四組交流輸入卡的一種具體實(shí)施方式（帶28P交流端子，1-4為電壓組，5-10為第一組電流組，11-16為第二組電流組，17-22為第三組電流組，23-28為第四組電流組）。

圖3為本實(shí)用新型配電站所終端的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

以下具體實(shí)施方式用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。

本實(shí)用新型主要針對(duì)現(xiàn)有配電站所終端的現(xiàn)有技術(shù)上存在的如下缺點(diǎn)：一是遙信和遙控的容量不夠，使得用戶需要配置體積龐大的品種，才能滿足要求；二是交流輸入回路，由于端子的局限，電壓和電流的回路數(shù)量配置也很難達(dá)到最優(yōu)。目前市面上的交流端子要么采用26P的端子，要么采用24P的端子，最多都只能配置1路三相電壓和3路三相電流，一共12個(gè)交流信號(hào)。此外，還剩2個(gè)或者4個(gè)多余的空端子；三是所有交流信號(hào)進(jìn)行同步采用，用到AD轉(zhuǎn)換器比較多，成本太高；四是數(shù)據(jù)采集單元和通信單元之間存在數(shù)據(jù)通信瓶頸，無(wú)法實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)，整機(jī)工作效率相對(duì)較低。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決：用標(biāo)準(zhǔn)4U機(jī)箱，優(yōu)化其板卡結(jié)構(gòu)，盡量減少遙信和遙控板卡的寬度，將指示燈用組合燈的方式并移到板卡上端，不占用板卡的寬度。這樣每個(gè)板卡可以做到只需20mm的寬度。每個(gè)板卡可以做到16路遙信或者6路分合遙控。標(biāo)準(zhǔn)4U機(jī)箱總寬度約為420mm，除去4個(gè)40mm寬的AC輸入卡，1個(gè)40mm寬的CPU主控卡，1個(gè)40mm寬的電源卡，還剩下180mm的寬度，一共可以做到9塊遙信遙控卡。9個(gè)卡槽可以全部裝遙信卡，也可以全部裝遙控卡。遙信遙控卡的數(shù)量可以根據(jù)客戶的需求進(jìn)行靈活配置，通過(guò)不同卡片的組合，可以滿足各種不同現(xiàn)場(chǎng)需要。

如下圖1所示為配置成3塊遙控卡，6塊遙信卡的狀態(tài)。

作為優(yōu)選，AC輸入端子根據(jù)最優(yōu)配置（1路三相電壓加4路三相電流），一共需要28P的交流端子。但是市面上卻沒(méi)有這種規(guī)格的端子，本公司專門(mén)為這款端子進(jìn)行了開(kāi)模定制。所以每塊AC輸入卡可以裝3個(gè)PT和12個(gè)CT，一共可測(cè)量15路AC信號(hào)。一個(gè)機(jī)箱配置4塊AC輸入卡，所以一共可以測(cè)量60路AC信號(hào)。作為通用的配電自動(dòng)化站所終端，這種容量已經(jīng)足夠。另外，12個(gè)CT端子可以按電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的需要進(jìn)行4*3CT和3*4CT模式的靈活組合，以滿足現(xiàn)場(chǎng)對(duì)3電流和4電流模式的數(shù)據(jù)采集需求。

如下圖2為四組帶28P交流端子的AC輸入卡。

作為優(yōu)選，為了節(jié)省產(chǎn)品成本，60路AC信號(hào)，另加2路DC信號(hào)，只采用2片8通道的16位AD轉(zhuǎn)換器。AD轉(zhuǎn)換器前端采用了多路開(kāi)關(guān)切換電路。每次選通16路信號(hào)到AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行同步采樣，循環(huán)切換4次，最多就可以切換64路測(cè)量信號(hào)。所以多路開(kāi)關(guān)切換電路選用了16個(gè)四選一的電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行信號(hào)選通。這樣，在不影響產(chǎn)品測(cè)量性能的前提下，大大節(jié)省了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

作為優(yōu)選，在多路開(kāi)關(guān)切換電路硬件設(shè)計(jì)時(shí)，將電壓和電路的通道選擇控制分開(kāi)，區(qū)分為2個(gè)V_CHN和2個(gè)A_CHN信號(hào)?？梢愿鶕?jù)需要定義多種不同的電壓回路和電路回路的組合方式，形成采樣掃描表。所以，通過(guò)多路切換開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)，滿足各種不同信號(hào)通道掃描、不同通道組合的同步采樣功能。

作為優(yōu)選，產(chǎn)品采用雙CPU并行處理方式，一片CPU負(fù)責(zé)AC實(shí)時(shí)采樣及計(jì)算，和遙信判斷及遙控輸出；同時(shí)實(shí)現(xiàn)各個(gè)回路的故障檢測(cè)、判別，并依據(jù)不同配置，實(shí)現(xiàn)故障隔離和非故障恢復(fù)等保護(hù)邏輯；實(shí)現(xiàn)雙CPU之間的數(shù)據(jù)交互通信。另一片CPU專門(mén)負(fù)責(zé)對(duì)主站的上傳數(shù)據(jù)和就地與各種智能設(shè)備(簡(jiǎn)稱IED)之間的數(shù)據(jù)通訊。包括兩路網(wǎng)絡(luò)通訊接口和四路串口通訊接口；串行通訊接口實(shí)現(xiàn)了通過(guò)專線通道與主站的通訊以及通過(guò)通訊對(duì)現(xiàn)場(chǎng)IED設(shè)備的數(shù)據(jù)采集，串行接口對(duì)主站通信采用IEC101、DNP、CDT等電力標(biāo)準(zhǔn)傳輸規(guī)約，主要為了某些網(wǎng)絡(luò)無(wú)法通達(dá)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用或作為網(wǎng)絡(luò)通訊的備用通道；串行接口對(duì)IED通訊則采用MODBUS RTU等現(xiàn)場(chǎng)IED通用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，將采集到現(xiàn)場(chǎng)各種IED設(shè)備(如測(cè)控裝置、故障指示器等)數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)上通信接口傳輸給主站,通過(guò)這種方式,不僅降低了主站系統(tǒng)監(jiān)視復(fù)雜性，還大大了減少主站與現(xiàn)場(chǎng)各種被監(jiān)視設(shè)備通信的傳輸通道數(shù)量。網(wǎng)絡(luò)通信接口則實(shí)現(xiàn)了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或光纖與主站高速通訊，主要采用IEC104、DNP3.0(over tcp)等電力標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)傳輸規(guī)約，具有傳輸速度快、實(shí)時(shí)性好、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；為了滿足“大運(yùn)行”體系下電力監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)數(shù)量不斷增多的需求，在不增加網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)量的前提下，最大限度滿足現(xiàn)實(shí)和未來(lái)發(fā)展需求，該產(chǎn)品還實(shí)現(xiàn)了每個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口最多與4個(gè)主站系統(tǒng)同時(shí)在線通信功能，能夠在不增加任何附加設(shè)備條件下實(shí)現(xiàn)快速接入新增的主站監(jiān)控系統(tǒng)，并且支持每個(gè)主站系統(tǒng)的A、B機(jī)通信功能，實(shí)現(xiàn)了主站A、B兩臺(tái)主機(jī)的通信無(wú)縫切換，能夠確保主站系統(tǒng)主備通道切換時(shí)不間斷通信，保障主站通信數(shù)據(jù)的連續(xù)性；同時(shí)，為了減少人員現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)，設(shè)備還實(shí)現(xiàn)通過(guò)與網(wǎng)絡(luò)接口對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和管理功能，包括遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程升級(jí)和配置和定值修改等功能，考慮到實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性，該遠(yuǎn)程維護(hù)端口與主站通信的網(wǎng)絡(luò)端口共用，且不需指定哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，可通過(guò)通信數(shù)據(jù)網(wǎng)連接任意一個(gè)網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行操作。兩片CPU之間采用高速SPI方式進(jìn)行同步通訊，既降低了產(chǎn)品硬件設(shè)計(jì)復(fù)雜性，同時(shí)又保證了高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，這種雙CPU并行處理方式，一方面提高了數(shù)據(jù)采集和通信的可靠性，同時(shí)又為產(chǎn)品的其他功能模塊提供了充足的硬件資源。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說(shuō)明及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳盡的描述，但在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。因此，在不偏離本實(shí)用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。