法進(jìn)行計(jì)算，獲得電壓、電流、有功功率、無功功率、頻率、功率角和諧波分量等遙測(cè)量，掉電保持的SRAM芯片實(shí)時(shí)保存裝置的信息，F(xiàn)lash芯片可以保存操作記錄、遙測(cè)定時(shí)數(shù)據(jù)、遙測(cè)極值數(shù)據(jù)和遙測(cè)越限記錄等數(shù)據(jù)。
[0029]DTU遙信單元13包括依次連接的第一光電隔離器131和總線收發(fā)器132，遙信變位信息經(jīng)第一光電隔離器131變換后，經(jīng)總線收發(fā)器132傳輸給ARM測(cè)控控制器11 ;DTU遙控單元14包括依次連接的鎖存器141、第二光電隔離器142和功率繼電器143，鎖存器141接收ARM測(cè)控控制器11的遙控信號(hào)，經(jīng)第二光電隔離器142隔離輸出給功率繼電器143，控制繼電器動(dòng)作。
[0030]DTU遙信單元13最大配置96路自定義開關(guān)量變位遙信量，并有事件順序記錄(SOE)，分辨率小于2ms。遙信量經(jīng)過24V光電隔離器隔離變換后，接入總線收發(fā)器74HC245，總線收發(fā)器與ARM測(cè)控控制器相連，直接由微處理器讀取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的開關(guān)斷狀
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[0031]DTU遙控單元14最大配置16路遙控?cái)嗦菲鞯拈_合分閘。遙控信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)鎖存器74HC373相連，經(jīng)光電隔離器隔離輸出，再經(jīng)過選線裝置控制電力繼電器動(dòng)作。
[0032]通信模塊2與通信網(wǎng)絡(luò)連接，包括ARM通信控制器21，該ARM通信控制器設(shè)置有多種通訊接口，包括4個(gè)光電隔離的RS232通信口 22、2個(gè)光電隔離的RS485通訊口 23、I個(gè)10/100Μ以太網(wǎng)口 24和JTAG接口 25等，所有通訊口都能通過配置軟件來配置相應(yīng)的功能。ARM通信控制器上運(yùn)行實(shí)時(shí)多任務(wù)嵌入式y(tǒng)C/OS-1I操作系統(tǒng)，按全優(yōu)先服務(wù)方式進(jìn)行資源管理、任務(wù)調(diào)度、異常處理等工作。通信板向下負(fù)責(zé)通過CAN總線與DTU三遙單元通信，接收由DTU三遙子單元發(fā)送來的電網(wǎng)遙測(cè)數(shù)據(jù)和遙信變位信息；控制DTU三遙子單元下達(dá)遙控命令，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備執(zhí)行開、合操作；向上負(fù)責(zé)與區(qū)域監(jiān)控主站通信，針對(duì)不同的通信網(wǎng)絡(luò)，配置有串口 RS232、RS485，10/100M以太網(wǎng)和GPRS等通訊接口，并配置有通信協(xié)議組，包括IEC 60870-5，Modbus和無線通信協(xié)議等，可以根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境和不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備對(duì)通信協(xié)議做出相應(yīng)的調(diào)整，保證了通信協(xié)議的一致性，可靠性。
[0033]人機(jī)交互模塊3包括ARM顯示控制器31、鍵盤32和顯示面板33，鍵盤32和顯示面板33分別與ARM顯示控制器31連接，ARM顯示控制器31通過RSS232與通信模塊2連接。
[0034]如圖2所示，分布式系統(tǒng)的通信鏈路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，包括DTU三遙單元和通信模塊。本配電網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端最多可配置6路DTU遙測(cè)遙信遙控模塊，其具有現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和控制及CAN總線通信功能，可以通過CAN總線通信與其他CAN智能測(cè)控節(jié)點(diǎn)傳送狀態(tài)和各種參數(shù)，接收來自監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的命令和數(shù)據(jù)來調(diào)整和改變控制狀態(tài)。配電網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端內(nèi)部集成了多種通信協(xié)議，形成了通信協(xié)議組，鏈接在通信網(wǎng)絡(luò)中的饋線自動(dòng)化終端裝置可以通過人機(jī)交互界面設(shè)置通信協(xié)議，匹配相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。配電網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端也可以不經(jīng)由任何協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，鏈接到網(wǎng)絡(luò)或者其他智能設(shè)備上，完成數(shù)據(jù)交換、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)等功能。區(qū)域監(jiān)控主站負(fù)責(zé)管理各個(gè)區(qū)域的配電網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端設(shè)備，達(dá)到統(tǒng)一規(guī)劃管理的目的。電網(wǎng)管理、調(diào)度、保護(hù)工作站經(jīng)由TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過以太網(wǎng)與各區(qū)域監(jiān)控主站相連接，完成對(duì)配電網(wǎng)監(jiān)控、管理、保護(hù)的功能。
[0035]在電網(wǎng)運(yùn)行異常時(shí)，DTU將采集到的遙測(cè)量反饋給區(qū)域監(jiān)控主站，區(qū)域監(jiān)控主站根據(jù)DTU反饋的數(shù)據(jù)來判斷發(fā)生故障的區(qū)域，然后下達(dá)遙控命令。DTU接收到遙控信息后，測(cè)控模塊通過開關(guān)量輸入輸出模塊輸出相應(yīng)的遙控量，控制相應(yīng)的功率繼電器分、合現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)設(shè)備，處理電網(wǎng)故障。為了保證遙控輸出的正確性，遙控輸出還提供反校回路，校驗(yàn)遙控命令是否正確。若遙控命令錯(cuò)誤，則立即閉鎖遙控出口，防止事故發(fā)生；若遙控命令正確，此時(shí)記錄遙控執(zhí)行情況。
[0036]綜上所述，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)1kV配電線路的遙測(cè)、遙信和遙控功能。例如:實(shí)時(shí)采集線路的電流、電壓、功率、諧波等數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)可以秒為時(shí)間單位及時(shí)上傳，為配電自動(dòng)化提供數(shù)據(jù)支持；準(zhǔn)確檢測(cè)線路發(fā)生的故障情況，包括相間短路、過電流、單相接地、過壓、欠壓、缺相、斷電等故障或者異常狀態(tài)，并實(shí)現(xiàn)故障精確定位，具備遠(yuǎn)方遙控和本地操作模式，在精確確定故障時(shí)，可就地通過控制柱上開關(guān)，把故障區(qū)段隔離出來，恢復(fù)其他無故障區(qū)段的供電；架空線路所帶負(fù)載變動(dòng)大，線路改造頻繁，線路的輸送功率和供電方向經(jīng)常變動(dòng)，因此判斷故障的數(shù)值需要隨之改動(dòng)，這些改動(dòng)都可以通過本實(shí)用新型由后臺(tái)管理中心遠(yuǎn)程改變，使用靈活。總之，本實(shí)用新型不但可以提高配電自動(dòng)化水平，而且可以增加配電的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。
[0037]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用于本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者同等的替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于嵌入式多ARM的配電網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端，其特征在于，包括: DTU遙測(cè)遙信遙控模塊，用于采集輸電線路遙測(cè)量和遙信變位信息，并控制繼電器的開合； 通信模塊，一端與區(qū)域監(jiān)控主站連接，另一端通過CAN總線與DTU遙測(cè)遙信遙控模塊連接，實(shí)現(xiàn)信息傳輸； 人機(jī)交互模塊，與通信模塊連接，用于實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和信息顯示； 所述DTU遙測(cè)遙信遙控模塊、通信模塊、人機(jī)交互模塊各由一片ARM處理器作為控制核心，構(gòu)成多ARM結(jié)構(gòu)，其中， 所述DTU遙測(cè)遙信遙控模塊包括ARM測(cè)控控制器及分別與ARM測(cè)控控制器連接的DTU遙測(cè)單元、DTU遙信單元和DTU遙控單元； 所述通信模塊包括ARM通信控制器，該ARM通信控制器設(shè)置有多種通訊接口 ； 所述人機(jī)交互模塊包括ARM顯示控制器、鍵盤和顯示面板，所述鍵盤和顯示面板分別與ARM顯示控制器連接，所述ARM顯示控制器通過RS232與通信模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式多ARM的配電網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端，其特征在于，所述DTU遙測(cè)單元包括依次連接的電壓電流互感器和信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路通過數(shù)據(jù)端口與ARM測(cè)控控制器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式多ARM的配電網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端，其特征在于，所述DTU遙信單元包括依次連接的第一光電隔離器和總線收發(fā)器，遙信變位信息經(jīng)第一光電隔離器變換后，經(jīng)總線收發(fā)器傳輸給ARM測(cè)控控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式多ARM的配電網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端，其特征在于，所述DTU遙控單元包括依次連接的鎖存器、第二光電隔離器和功率繼電器，所述鎖存器接收ARM測(cè)控控制器的遙控信號(hào)，經(jīng)第二光電隔離器隔離輸出給功率繼電器，控制繼電器動(dòng)作。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于嵌入式多ARM的配電網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端，其特征在于，所述通訊接口包括串口 RS232、串口 RS485、10/100M以太網(wǎng)和GPRS通訊接口。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于嵌入式多ARM的配電網(wǎng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端，包括：DTU遙測(cè)遙信遙控模塊，用于采集輸電線路遙測(cè)量和遙信變位信息，并控制繼電器的開合；通信模塊，一端與區(qū)域監(jiān)控主站連接，另一端通過CAN總線與DTU遙測(cè)遙信遙控模塊連接，實(shí)現(xiàn)信息傳輸；人機(jī)交互模塊，與通信模塊連接，用于實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和信息顯示；所述DTU遙測(cè)遙信遙控模塊、通信模塊、人機(jī)交互模塊各由一片ARM處理器作為控制核心，構(gòu)成多ARM結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有信息采集精確、兼容性穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H02J13/00
【公開號(hào)】CN204886413
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520505501
【發(fā)明人】彭道剛, 黃義超, 趙斌斌, 宋磊, 朱灝, 胡迅, 李史杰
【申請(qǐng)人】上海翔騁電氣設(shè)備有限公司, 上海電力學(xué)院
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日