CN206370731U - 一种馈线终端设备及配电自动化*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种馈线终端设备及配电自动化***。其中，该馈线终端设备包括：采样单元，用于同时采集电流数据和电压数据；遥信采集单元，用于采集遥信信息；处理器，与采样单元和遥信采集单元连接，用于对电流数据、电压数据以及遥信信息进行逻辑运算，根据逻辑运算的结果确定***是否存在故障并发出遥控信号；遥控输出单元，与处理器连接，用于接收并发出遥控信号。本实用新型解决了由于计算量大、负荷严重造成的馈线终端设备成本升高、设计复杂的技术问题。

Description

一种馈线终端设备及配电自动化***

技术领域

本实用新型涉及电力领域，具体而言，涉及一种馈线终端设备及配电自动化***。

背景技术

随着智能电网迅速发展，终端设备已由过去的主要取决于投资规模，逐步转变为由市场需求来决定。规模覆盖变电站自动化、馈线的故障定位与隔离和自动恢复放电、负荷控制、远方自动抄表、最低网损、电压无功优化、配电投资***、变电配电和用电管理信息***的配电网综合管理***也逐步发展。馈线终端设备(FTU)是配电自动化***中的终端单元，起到检测、保护、通信和控制等作用。由于FTU的广泛应用，智能电网对其的要求的日益增加，如采样通道数、采样频率、录波存储、通信速率、故障响应、谐波分析等都有更高的要求。因此，需要开发更高性价比的FTU以满足更高的市场需求。

为解决FTU前端模拟信号采用通道不断扩展、周期采样点从传统的32点到更多、单一DSP进行多通道信号的DFT/FFT计算量巨大，负荷严重，传统的FTU通常采取多处理器的设计模式，设计复杂。

针对上述由于计算量大、负荷严重造成的馈线终端设备成本升高、设计复杂的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种馈线终端设备及配电自动化***，以至少解决由于计算量大、负荷严重造成的馈线终端设备成本升高、设计复杂的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种馈线终端设备，包括：采样单元，用于同时采集电流数据和电压数据；遥信采集单元，用于采集遥信信息；处理器，与采样单元和遥信采集单元连接，用于对电流数据、电压数据以及遥信信息进行逻辑运算，根据逻辑运算的结果确定***是否存在故障并发出遥控信号；遥控输出单元，与处理器连接，用于接收并发出遥控信号。

进一步地，采样单元包括：电压采集模块，包括8路电压交流量子模块和第一滤波、保护、匹配子模块，用于采集电压数据；电流采集模块，包括8路电流交流量子模块和第二滤波、保护、匹配子模块，用于采集电流数据。

进一步地，遥信采集单元包括：N路遥信模块，用于采集遥信信息，其中，N为自然数；光电隔离模块，与N路遥信模块和处理器连接，用于对遥信信息进行光电隔离。

进一步地，遥控输出单元包括：继电器隔离模块，与处理器连接，用于对处理器输出的遥控信号通过继电器进行隔离；N路遥控模块，与继电器隔离模块连接，用于输出处理器发出的遥控信号，其中，N为自然数。

进一步地，馈线终端设备还包括：连接单元，与处理器连接，包括电气隔离模块和通信接口，用于与主站进行通信。

进一步地，馈线终端设备还包括：人机操作模块，与处理器连接，用于查看以及修改电流数据、电压数据以及遥信信息。

进一步地，馈线终端设备还包括：存储器，与处理器连接，用于存储处理器接收到的电流数据、电压数据以及遥信信息，以及存储人机操作模块修改电流数据、电压数据以及遥信信息时产生的参数信息。

进一步地，馈线终端设备还包括：电源监视模块，与处理器连接，用于监视***的各级电源的工作情况。

进一步地，馈线终端设备还包括：时钟模块，与处理器连接，用于保存馈线终端设备的基准时间。

根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种配电自动化***，该配电自动化***包括上述任意一个馈线终端设备。

在本实用新型实施例中，采用采样单元，用于同时采集电流数据和电压数据；遥信采集单元，用于采集遥信信息；处理器，与采样单元和遥信采集单元连接，用于对电流数据、电压数据以及遥信信息进行逻辑运算，根据逻辑运算的结果确定***是否存在故障并发出遥控信号；遥控输出单元，与处理器连接，用于接收并发出遥控信号的方式，通过单处理器的方案进行设计，改变了传统的多处理器设计模式，并使用处理器内部高精度AD，支持电流与电压双通道同时采样，支持高达56次谐波分析，达到了降低软硬件设计的复杂性，同时提高产品的技术指标的目的，从而实现了降低成本、设计简单的技术效果，进而解决了由于计算量大、负荷严重造成的馈线终端设备成本升高、设计复杂的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例一的一种可选的馈线终端设备的示意图；以及

图2是根据本实用新型实施例一的又一种可选的馈线终端设备的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

实施例一

根据本实用新型实施例，提供了一种馈线终端设备的实施例，图1是根据本实用新型实施例一的一种可选的馈线终端设备的示意图，如图1所示，该设备包括：

采样单元10，用于同时采集电流数据和电压数据。

遥信采集单元20，用于采集遥信信息。

处理器30，与采样单元10和遥信采集单元20连接，用于对电流数据、电压数据以及遥信信息进行逻辑运算，根据逻辑运算的结果确定***是否存在故障并发出遥控信号。

遥控输出单元40，与处理器30连接，用于接收并发出遥控信号。

具体地，遥信信息可以是柱上开关的位置，储能情况，通信状态等。处理器30可以通过内部双通道AD转换单元，同时采集电压数据和电流数据，并且可以支持高达56次谐波分析，可以降低软硬件设计的复杂性，提高产品的技术指标，使其符合当前的市场需求，提高产品的性价比。

需要说明的是，处理器30可以负责AD采样和进行逻辑运算，通过计算电压数据及电流数据，并判断相关的遥信数据，在需要动作时，通过遥控输出单元40输出遥控信号。

本申请实施例通过上述采样单元10，用于同时采集电流数据和电压数据；遥信采集单元20，用于采集遥信信息；处理器30，与采样单元10和遥信采集单元20连接，用于对电流数据、电压数据以及遥信信息进行逻辑运算，根据逻辑运算的结果确定***是否存在故障并发出遥控信号；遥控输出单元40，与处理器30连接，用于接收并发出遥控信号，解决了由于计算量大、负荷严重造成的馈线终端设备成本升高、设计复杂的技术问题。

可选地，采样单元10可以包括：

电压采集模块，包括8路电压交流量子模块和第一滤波、保护、匹配子模块，用于采集电压数据。

电流采集模块，包括8路电流交流量子模块和第二滤波、保护、匹配子模块，用于采集电流数据。

具体地，采样单元10可以包括电压采集模块和电流采集模块，电压采集模块可以包括8路电压交流量子模块和第一滤波、保护、匹配子模块，其中，第一滤波、保护、匹配子模块与处理器30连接，8路电压交流量子模块与第一滤波、保护、匹配子模块连接。电流采集模块可以包括8路电流交流量子模块和第二滤波、保护、匹配子模块，第二滤波、保护、匹配子模块与处理器30连接，8路电流交流量子模块和第二滤波、保护、匹配子模块连接。

需要说明的是，8路电压交流量子模块主要包含PT电路，用于将高电压信号转换为低电压信号；8路电流交流量子模块主要包含CT电路，用于将电流信号转换为电压信号；第一滤波、保护、匹配子模块用于将8路电压交流量子模块转换后的电压信号处理成处理器30内部AD可接收的信号；第二滤波、保护、匹配子模块用于将8路电流交流量子模块转换后的电压信号处理成处理器30内部AD可接收的信号

可选地，遥信采集单元20可以包括：

N路遥信模块，用于采集遥信信息，其中，N为自然数。

光电隔离模块，与N路遥信模块和处理器30连接，用于对遥信信息进行光电隔离。

具体地，遥信采集单元20可以包括N路遥信模块和光电隔离模块，N路遥信模块负责采集外部的遥信信息，可以实时采集N路遥信，通过光电隔离模块后进入处理器30。

可选地，遥控输出单元40可以包括：

继电器隔离模块，与处理器30连接，用于对处理器30输出的遥控信号通过继电器进行隔离。

N路遥控模块，与继电器隔离模块连接，用于输出处理器30发出的遥控信号，其中，N为自然数。

具体地，遥控输出单元40可以包括继电器隔离模块和N路遥控模块，在需要动作时，处理器30通过继电器隔离模块将遥控信号输出至N路遥控模块。

可选地，馈线终端设备还可以包括：

连接单元，与处理器30连接，包括电气隔离模块和通信接口，用于与主站进行通信。

具体地，连接单元可以包括电气隔离模块和通信接口，电气隔离模块与处理器30连接，通信接口与电气隔离模块连接，电气隔离模块用于隔离处理器30与主站之间通信的电信号，通信接口可以是RS232/以太网/光纤，可以将负责通信的电信号转换为符合相应规范的信号。

可选地，馈线终端设备还可以包括：

人机操作模块，与处理器30连接，用于查看以及修改电流数据、电压数据以及遥信信息。

具体地，人机操作模块提供了人机操作的接口，可以进行数据查看以及修改。其中人机操作模块中的人机界面可以是LED、按键或者液晶显示器。

可选地，馈线终端设备还可以包括：

存储器，与处理器30连接，用于存储处理器30接收到的电流数据、电压数据以及遥信信息，以及存储人机操作模块修改电流数据、电压数据以及遥信信息时产生的参数信息。

具体，存储器可以是铁电RAM，可以将处理器30接收到的各种数据进行存储，在人机操作模块进行数据查看和修改期间产生的参数信息、事件记录和录波信息等保存到存储器中，进一步地，存储器中存储的数据可以通过连接单元与主站之间进行通信。

可选地，馈线终端设备还可以包括：

电源监视模块，与处理器30连接，用于监视***的各级电源的工作情况。

具体地，电源监视模块可以是各级电源监视，可以用于监视装置的供电电源。

可选地，馈线终端设备还可以包括：

时钟模块，与处理器30连接，用于保存馈线终端设备的基准时间。

具体地，时钟模块可以保存馈线终端设备的基准时间，可以通过连接单元与主站进行对时，使馈线终端设备的时间与主站的时间相统一。

可选地，馈线终端设备还可以包括：

温湿度采集模块，与处理器30连接，用于采集环境的温湿度值。

下面结合具体的应用场景，对上述馈线终端设备进行说明。图2是根据本实用新型实施例一的又一种可选的馈线终端设备的示意图，如图2所示，该馈线终端设备可以包括：8路电压交流量子模块101、第一滤波、保护、匹配子模块102、8路电流交流量子模块103、第二滤波、保护、匹配子模块104、N路遥信模块201、光电隔离模块202、处理器30、N路遥控模块401、继电器隔离模块402、电气隔离模块501、通信接口502、人机操作模块60、铁电RAM70、电源监视模块80、时钟模块90和温湿度模块100。

其中，铁电RAM70可以是存储器。馈线终端设备的处理器30可以通过内部双通道AD转换单元，同时通过8路电压交流量子模块101和8路电流交流量子模块103采集电压数据和电流数据，通过第一滤波、保护、匹配子模块102和第二滤波、保护、匹配子模块104后进入处理器30内部进行模数转换。N路遥信模块201实时采集遥信信息，通过光电隔离模块202后进入处理器30，处理器30可以通过计算电压数据及电流数据，并判断相关遥信信息，在需要动作时，通过继电器隔离模块402将动作信息输出至N路遥控模块401。数据查看及修改可通过人机操作模块60进行，期间产生的参数信息，事件记录，录波信息等保存至铁电RAM70，并通过电气隔离模块501，通过通信接口502(可以是RS232/以太网/光纤)与主站建立通信。同时具有时钟模块90、温湿度模块100、电源监视模块80功能。实现采集柱上开关的位置、储能情况、通信状态等遥信信息，能够计算线路电压、电流、有功功率、无功功率、谐波含量、功率因数、三相不平衡度等遥测信息，能进行谐波分析，能根据远方命令控制开关的分合闸操作，能够统计开关动作的次数及时间等，可以与主站进行实时通信，可以与主站进行对时，使时间与主站保持同步，能够保存事件记录、检测故障、故障告警、故障定位等。

实施例二

本实用新型还提供了一种配电自动化***，该配电自动化***包括上述实施例一中任一种馈线终端设备。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种馈线终端设备，其特征在于，包括：

采样单元，用于同时采集电流数据和电压数据；

遥信采集单元，用于采集遥信信息；

处理器，与所述采样单元和所述遥信采集单元连接，用于对所述电流数据、所述电压数据以及所述遥信信息进行逻辑运算，根据所述逻辑运算的结果确定***是否存在故障并发出遥控信号；

遥控输出单元，与所述处理器连接，用于接收并发出所述遥控信号。

2.根据权利要求1所述的馈线终端设备，其特征在于，所述采样单元包括：

电压采集模块，包括8路电压交流量子模块和第一滤波、保护、匹配子模块，用于采集电压数据；

电流采集模块，包括8路电流交流量子模块和第二滤波、保护、匹配子模块，用于采集电流数据。

3.根据权利要求1所述的馈线终端设备，其特征在于，所述遥信采集单元包括：

N路遥信模块，用于采集遥信信息，其中，N为自然数；

光电隔离模块，与所述N路遥信模块和所述处理器连接，用于对所述遥信信息进行光电隔离。

4.根据权利要求1所述的馈线终端设备，其特征在于，所述遥控输出单元包括：

继电器隔离模块，与所述处理器连接，用于对所述处理器输出的所述遥控信号通过继电器进行隔离；

N路遥控模块，与所述继电器隔离模块连接，用于输出所述处理器发出的所述遥控信号，其中，N为自然数。

5.根据权利要求1所述的馈线终端设备，其特征在于，所述馈线终端设备还包括：

连接单元，与所述处理器连接，包括电气隔离模块和通信接口，用于与主站进行通信。

6.根据权利要求1所述的馈线终端设备，其特征在于，所述馈线终端设备还包括：

人机操作模块，与所述处理器连接，用于查看以及修改所述电流数据、所述电压数据以及所述遥信信息。

7.根据权利要求6所述的馈线终端设备，其特征在于，所述馈线终端设备还包括：

存储器，与所述处理器连接，用于存储所述处理器接收到的所述电流数据、所述电压数据以及所述遥信信息，以及存储所述人机操作模块修改所述电流数据、所述电压数据以及所述遥信信息时产生的参数信息。

8.根据权利要求1所述的馈线终端设备，其特征在于，所述馈线终端设备还包括：

电源监视模块，与所述处理器连接，用于监视所述***的各级电源的工作情况。

9.根据权利要求1所述的馈线终端设备，其特征在于，所述馈线终端设备还包括：

时钟模块，与所述处理器连接，用于保存所述馈线终端设备的基准时间。

10.一种配电自动化***，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的馈线终端设备。