CN207181591U - 一种暂态录波型数据采集单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种暂态录波型数据采集单元，包括电源模块、数据采集模块、数据处理模块和通信模块，所述电源模块分别与数据采集模块、数据处理模块和通信模块相连，所述数据采集模块通过数据处理模块与通信模块相连，所述数据采集模块包括感应线圈和AD转换器，所述数据处理模块包括存储器和微处理器，所述通信模块包括RF无线收发器，本实用新型具有靠性、经济性和安全性的优点。

Description

一种暂态录波型数据采集单元

技术领域

本实用新型涉及配电网技术领域，尤其涉及一种暂态录波型数据采集单元。

背景技术

随着社会经济的发展，建设自愈、安全、经济、清洁的智能电网，提供优质的电力服务尤为重要，关于在线监测的研究和试点工作集中在输变电领域，尤其是电压 6.6kV～35kV、额定频率50Hz的三相交流配电架空线路中，配电设备的在线监测在国内尚未得到重视，也缺乏这方面的研究，随着智能电网目标的提出和深入建设，配电设备的在线监测及状态检修作为配电网智能化的重要内容已为行业所重视，通过实时或周期性的分析诊断，为配电线路的故障定位、隐患预知、灾害预警及智能化维护提供科学依据，对提高配网供电可靠性及运行效率具有重要意义，业界亟需提出一种暂态录波型数据采集单元，能监测线路三相负荷电流、故障电流、相电场强度等运行信息和主供电源、后备电源等状态信息并具备故障录波功能，从而了解配电网实时运行的状况，确保电网的可靠安全运行。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种能够实现线路三相负荷电流、故障电流、相电场强度等运行信息和主供电源、后备电源等状态信息并具备故障录波功能的有助于提高电力***安全运行水平的暂态录波型数据采集单元。

本实用新型的目的是这样实现的：一种暂态录波型数据采集单元，包括电源模块、数据采集模块、数据处理模块和通信模块，所述电源模块分别与数据采集模块、数据处理模块和通信模块相连，所述数据采集模块通过数据处理模块与通信模块相连，所述数据采集模块包括感应线圈和AD转换器，所述数据处理模块包括存储器和微处理器，所述通信模块包括RF无线收发器。

进一步，所述电源模块包括TA取电模块和超级电容的主供电源，以及非充电电池作为后备电源，所述主供电源和后备电源相互独立，且当主供电源不能维持全功能工作时，非充电电池自动投入，当主供电源恢复时，自动切回主供电源供电。

进一步，所述TA取电模块采用双TA回路方式，且取电回路采用高磁导率的磁芯，包括取电线圈、AC/DC电路、最大功率点跟踪电路、多通道电源管理电路、最大功率自适应调整电路和DC压降电源，所述取电线圈通过AC/DC电路与最大功率点跟踪电路相连，所述多通道电源管理电路和所述最大功率自适应调整电路并联连接与所述最大功率点跟踪电路相连接，再与所述DC压降电源相连接。

进一步，所述电源模块、数据采集模块、数据处理模块和通信模块封装为一体化的全封闭结构。

进一步，所述数据处理模块还连接有告警闪灯模块。

本实用新型的有益效果：通过数据采集模块和数据处理模块在故障发生时，实现三相同步录波，其录波范围包括不少于启动前4个周波、启动后8个周波，每周波不少于80个采样点，录波数据循环缓存，为配电发生故障原因分析提供有效的科学依据，从而建立一种可靠的故障预判别机制，从根本上提高配电网的可靠性、经济性和安全性。

附图说明

图1为本实用新型一种暂态录波型数据采集单元的示意图。

图2为本实用新型一种暂态录波型数据采集单元的TA取电模块的示意图。

图中：1、电源模块 2、数据采集模块 3、数据处理模块 4、通信模块 41、取电线圈42、AC/DC电路 43、最大功率点跟踪电路 44、多通道电源管理电路 45、最大功率自适应调整电路 46、DC压降电源。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，一种暂态录波型数据采集单元，包括电源模块1、数据采集模块2、数据处理模块3和通信模块4，所述电源模块1分别与数据采集模块2、数据处理模块3和通信模块4相连，所述数据采集模块2通过数据处理模块3与通信模块4相连，所述数据采集模块2包括感应线圈和AD转换器，所述数据处理模块3包括存储器和微处理器，所述通信模块4包括RF无线收发器。

本实用新型利用线圈感应技术、遥测技术、数据处理技术、自动化技术、人工智能技术实时测量配电网架空线路的运行参数，配电网架空线路的运行发生故障时启动的前4个周波、启动后8个周波，每周波不少于80个采样点，通过分析、记录这些数据，找出其内在的根本原因，为将来建立故障模型、故障方式的预断和故障原因分析提供全面的科学依据，电源模块为数据采集模块、数据处理模块和通信模块等提供电源，数据采集模块和数据处理模块能监测线路三相负荷电流、故障电流、相电场强度等运行信息和主供电源、后备电源等状态信息并具备故障录波功能，通信模块用于把相关数据信息上传到主站，而通过建立运行数据和故障数据两种不同的数据，并不断的累积更新数据，来不断扩充配电网架空线路运行特征的信息量，用以监测配电网的实时状况，当***发生故障时，用录波的方式记录故障动态过程，从而建立一种可靠的故障判别机制来预防配电网故障选线与定位的误动作、拒动作，从根本上提高配电网的可靠性、经济性和安全性，为了保证野外长时间稳定工作，本暂态录波型数据采集单元必须解决供电问题，太阳能作为一种清洁能源已经被广泛应用，但只有在白天可以通过太阳光取电，晚上或雨雪天气尤其是梅雨季节均不能有效取电，因此，本暂态录波型数据采集单元采用了TA取电模块和超级电容的主供电源，以及非充电电池作为后备电源，实现了配电网的全天候监测。

如图2所示，所述TA取电模块包括取电线圈41、AC/DC电路42、最大功率点跟踪电路43、多通道电源管理电路44、最大功率自适应调整电路45和DC压降电源46，所述取电线圈41通过AC/DC电路42与最大功率点跟踪电路43相连，所述多通道电源管理电路44与大功率自适应调整电路45并联连接，所述DC压降电源46外接负载，所述电源模块1、数据采集模块2、数据处理模块3和通信模块4封装为一体化的全封闭结构，所述数据处理模块3还连接有告警闪灯模块。

由于配电网架空线路十分复杂，运行环境较为恶劣，而线路末端电流往往较小，而通过上述TA取电模块，在线路负荷电流不小于5A时，TA取电模块5s内能满足全功能工作要求，另外本实用新型采用全封闭结构设计，更能适应野外恶劣环境，如高低温、酸雨、大雪、雷击、覆冰等，再次，底端采用圆弧弧度设计，降低高空跌落时受到损坏的几率。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种暂态录波型数据采集单元，其特征在于：包括电源模块（1）、数据采集模块（2）、数据处理模块（3）和通信模块（4），所述电源模块（1）分别与数据采集模块（2）、数据处理模块（3）和通信模块（4）相连，所述数据采集模块（2）通过数据处理模块（3）与通信模块（4）相连，所述数据采集模块（2）包括感应线圈和AD转换器，所述数据处理模块（3）包括存储器和微处理器，所述通信模块（4）包括RF无线收发器,所述电源模块包括TA取电模块和超级电容的主供电源，以及非充电电池作为后备电源，所述主供电源和后备电源相互独立，且当主供电源不能维持全功能工作时，非充电电池自动投入，当主供电源恢复时，自动切回主供电源供电,所述TA取电模块采用双TA回路方式，且取电回路采用高磁导率的磁芯，包括取电线圈（41）、AC/DC电路（42）、最大功率点跟踪电路（43）、多通道电源管理电路（44）、最大功率自适应调整电路（45）和DC压降电源（46），所述取电线圈（41）通过AC/DC电路（42）与最大功率点跟踪电路（43）相连，所述多通道电源管理电路（44）和所述最大功率自适应调整电路（45）并联连接与所述最大功率点跟踪电路（43）相连接，再与所述DC压降电源（46）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种暂态录波型数据采集单元，其特征在于：所述电源模块（1）、数据采集模块（2）、数据处理模块（3）和通信模块（4）封装为一体化的全封闭结构。

3.根据权利要求1所述的一种暂态录波型数据采集单元，其特征在于：所述数据处理模块（3）还连接有告警闪灯模块。