CN207134873U - 一种基于ftu的分布式馈线自动化监控装置 - Google Patents

一种基于ftu的分布式馈线自动化监控装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及电力动化监控设备技术领域，尤其为一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，包括：主处理CPU以及与其双向通信链接的辅助处理CPU Ⅰ，并其均链接有存储芯片；A/D转换模块，输入端链接交/直流采样模块，输出端链接所述主处理CPU；开关量通道接口，输入端链接隔离开关，输出端链接所述主处理CPU，其中所述隔离开关链接出口继电器和断路器；双通信模块，串口通信链接于所述辅助处理CPU Ⅰ；电源模块，电性相接于所述主处理CPU和辅助处理CPU Ⅰ。本实用新型，采用主处理CPU和辅助处理CPU Ⅰ与辅助处理CPU Ⅱ的配合方式，数据处理速度快、精度高，以保证故障检测的实时性，且将各种干扰脉冲但在输入回路一侧，提高了装置的稳定性。

Description

一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置
技术领域
本实用新型涉及电力动化监控设备技术领域，具体为一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置。
背景技术
随着电力技术的发展，对供电质量和供电可靠性提出了更高的要求，馈线自动化远程终端(FeederTerminalUnit)是现代配电自动化***的基础和核心组成部分，随着计算机技术、通信技术和人工智能理论的迅速发展，FTU的性能也取得了长足的发展，这对于提高供电质量、增加供电可靠性、降低线路损耗和减轻劳动强度都具有重要的意义。现有技术中，FTU的单个处理单元需要对提供的配电***运行情况和各种参数即监测控制所需信息进行处理，由于处理量大处理速度依然存在不足。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，以解决上述背景技术中提出的问题。所述基于FTU的分布式馈线自动化监控装置采用主处理CPU与辅助处理CPUⅠ配合方式，数据处理速度快、精度高，以保证故障检测的实时性，且将各种干扰脉冲但在输入回路一侧，提高了装置的稳定性。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，包括：
主处理CPU以及与其双向通信链接的辅助处理CPUⅠ，并其均链接有存储芯片；
辅助处理CPUⅡ，输入端与主处理CPU链接，输出端与辅助处理CPUⅠ链接；
A/D转换模块，输入端链接交/直流采样模块，输出端链接所述主处理CPU；
开关量通道接口，输入端链接隔离开关，输出端链接所述主处理CPU，其中所述隔离开关链接出口继电器和断路器；
双通信模块，串口通信链接于所述辅助处理CPUⅠ；
电源模块，电性相接于所述主处理CPU和辅助处理CPUⅠ。
优选的，还包括与所述辅助处理CPUⅠ串口连接的输入键盘和LCD显示模块。
优选的，还包括均与所述主处理CPU和辅助处理CPUⅠ链接的时钟芯片、复位芯片以及调试接口。
优选的，所述主处理CPU和辅助处理CPUⅠ采用AT91RM9200处理器。
优选的，所述存储芯片由RAM芯片、ROM芯片以及ROM芯片构成。
优选的，所述双通信模块由GPRS模块和ZigBee模块构成。
优选的，所述电源模块采用太阳能光伏板串联蓄电池，同时与主处理CPU、辅助处理CPUⅠ以及辅助处理CPUⅡ通过DC/DC转换模块连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(1)采用光电隔离开关，将高压采样大电流信号隔离，将各种干扰脉冲但在输入回路一侧，提高了装置的稳定性；(2)用太阳能光伏板发电，蓄电池(24V直流)处于充电状态，保证了装置不断电，从而在故障的情况下完成其设定的各项功能，同时避免了传统用电压互感器变压形式取电，不存在互感变化大的问题，无需额外加装电容分压式的变压器，这样大大缩小了装置体积；(3)主处理CPU对接入的配电网故障进行实时检测进行数据处理和通信配网控制中心，对配电网电流或电压信息判断产生配电网故障信息，执行配网控制中心对配电设备进行调节控制指令；进行谐波分析时，辅助处理CPUⅡ将主处理CPU数据移到辅助处理CPUⅠ，以辅助处理CPUⅠ来处理，而主处理CPU继续运行输入的保证故障检测的实时性，数据处理速度快、精度高，以保证故障检测的实时性，各部件以插件形式通过一底板固定在一起的方式，插拔容易，给检修带来方便。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型工作流程示意图。
具体实施方式
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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～2，本实用新型提供一种技术方案：
一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，包括：主处理CPU以及与其双向通信链接的辅助处理CPUⅠ，并其均链接有存储芯片，辅助处理CPUⅡ，输入端与主处理CPU链接，输出端与辅助处理CPUⅠ链接；A/D转换模块，输入端链接交/直流采样模块，输出端链接所述主处理CPU，所述交/直流采样模块将采集电路的A相、B相、C相交流电(或直流电)的电流、电压、有功功率、无功功率等模拟量输入到A/D转换模块，所述A/D转换模块将连续变化的模拟量(信号)转换成数字量(信号)，以便数字***进行处理、存储、控制和显示，所述A/D转换模块采用MAX179芯片，其集多路开关、采样保持器和A/D转换功能于一体，提高本装置的集成度、可靠性；开关量通道接口，输入端链接隔离开关，输出端链接所述主处理CPU，其中所述隔离开关链接出口继电器和断路器，所述开关量通道接口具有16路开关量输入以及三路继电器开关量输出，用于开关量的输入检测开关的状态、切换远方控制模块、查看开关储能完成等情况，使主处理CPU拓展了开关量的输出/入；双通信模块，串口通信链接于所述辅助处理CPUⅠ，所述双通信模块由GPRS模块和ZigBee模块构成，GPRS无线上网卡A830作为GPRS通信模块实现了该装置(FTU)可能放置在环境恶劣、组网相对困难的地区的其与配网控制中心无线通信(IEC61850通信协议)，SZ05-2K-220MA型ZigBee模块实现1～2Km距离的局域网传输，使得FTU与FTU间在相对较近的距离摆脱光纤方式通信，能迅速进行故障隔离和非故障区段的恢复供电，保证了装置的稳定性；电源模块，电性相接于所述主处理CPU、辅助处理CPUⅠ以及辅助处理CPUⅡ，所述电源模块采用太阳能光伏板串联蓄电池，同时与主处理CPU、辅助处理CPUⅠ以及辅助处理CPUⅡ通过DC/DC转换模块连接；所述主处理CPU、辅助处理CPUⅠ和辅助处理CPUⅡ采用AT91RM9200处理器，所述存储芯片由RAM芯片、ROM芯片以及ROM芯片构成，独立两组；还包括与所述辅助处理CPUⅠ串口连接的输入键盘和LCD显示模块；还包括均与所述主处理CPU和辅助处理CPUⅠ链接的时钟芯片、复位芯片以及调试接口；采用太阳能光伏板发电，蓄电池(24V直流)处于充电状态，保证了装置不断电，从而在故障的情况下完成其设定的各项功能，同时避免了传统用电压互感器变压形式取电，不存在互感变化大的问题，无需额外加装电容分压式的变压器，这样大大缩小了装置体积，所述AT91RM9200处理器为ARM9TDMI处理器内核，包含16位的Thumb指令集，使用Thumb指令集可以以16位的***开销得到32位的性能，工作在180MHz频率下的运算速度可高于200MIP。同时还集成了丰富的******和应用***及标准的接口，为需要高功能、低成本、低功耗的计算密集型应用提供了一个单芯片级的解决方案，能够满足设计中的管理、采样、控制、分析和通信等功能，所述RAM芯片用于提供主处理CPU、辅助处理CPUⅠ***运行空间，ROM芯片用于提供主处理CPU、辅助处理CPUⅠ数据存储，所述ROM芯片用于存储主处理CPU、辅助处理CPUⅠ程序，所述调试接口用于连接外部微机对该装置运行既定程序的植入(Linux操作***移植到ARM板上使用)、以及调整，所述LCD显示模块采用LCD1602液晶显示模块，用于显示采集以及处理器处理后各种参数。
所述隔离开关采用光电隔离开关，将高压采样大电流信号隔离，将各种干扰脉冲但在输入回路一侧，提高了装置的稳定性，所述主处理CPU与辅助处理CPUⅠ以及辅助处理CPUⅡ采用同步串口相互通信，其中，辅助处理CPUⅠ用来处理输入键盘和LCD显示模块，主处理CPU对接入的配电网故障进行实时检测进行数据处理和通信配网控制中心，对配电网电流或电压信息判断产生配电网故障信息，执行配网控制中心对配电设备进行调节控制指令；进行谐波分析时，辅助处理CPUⅡ将主处理CPU数据移到辅助处理CPUⅠ，以辅助处理CPUⅠ来处理，而主处理CPU继续运行输入的保证故障检测的实时性，数据处理速度快、精度高，以保证故障检测的实时性，各部件以插件形式通过一底板固定在一起的方式，装入箱体，部件之间插拔容易，给检修带来方便。
本装置，安装在配电室、馈线柱上开关火环网柜的FTU，收集配电网实时电压电流信息，确定故障信息或者正常运行状态，它可以与远方的配网控制中心(配电主站)通信，将配电设备的运行数据发送到配电主站，还可以接受配电主站的控制命令，对配电设备进行控制和调节；以其具有遥控、遥信，故障检测功能，并与配电自动化主站通信，提供配电***运行情况和各种参数即监测控制所需信息，包括开关状态、电能参数、相间故障、接地故障以及故障时的参数，并执行配电主站下发的命令，对配电设备进行调节和控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电功能。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，其特征在于，包括：
主处理CPU以及与其双向通信链接的辅助处理CPUⅠ，并其均链接有存储芯片；
辅助处理CPUⅡ，输入端与主处理CPU链接，输出端与辅助处理CPUⅠ链接；
A/D转换模块，输入端链接交/直流采样模块，输出端链接所述主处理CPU；
开关量通道接口，输入端链接隔离开关，输出端链接所述主处理CPU，其中所述隔离开关链接出口继电器和断路器；
双通信模块，串口通信链接于所述辅助处理CPUⅠ；
电源模块，电性相接于所述主处理CPU和辅助处理CPUⅠ。
2.根据权利要求1所述的一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，其特征在于：还包括与所述辅助处理CPUⅠ串口连接的输入键盘和LCD显示模块。
3.根据权利要求1～2中任一项所述的一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，其特征在于：还包括均与所述主处理CPU和辅助处理CPUⅠ链接的时钟芯片、复位芯片以及调试接口。
4.根据权利要求3所述的一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，其特征在于：所述主处理CPU和辅助处理CPUⅠ采用AT91RM9200处理器。
5.根据权利要求1所述的一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，其特征在于：所述存储芯片由RAM芯片、ROM芯片以及ROM芯片构成。
6.根据权利要求1所述的一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，其特征在于：所述双通信模块由GPRS模块和ZigBee模块构成。
7.根据权利要求1所述的一种基于FTU的分布式馈线自动化监控装置，其特征在于：所述电源模块采用太阳能光伏板串联蓄电池，同时与主处理CPU、辅助处理CPUⅠ以及辅助处理CPUⅡ通过DC/DC转换模块连接。
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CN110086261A (zh) * 2019-06-07 2019-08-02 珠海博威电气股份有限公司 一种可产业化的馈线配电终端
CN111158286A (zh) * 2019-12-30 2020-05-15 江苏羚翎电气设备有限公司 一种基于ftu的自动化监控***及方法

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