專利名稱：低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及綜合監(jiān)視、控制、管理低壓配電網(wǎng)運行的專用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，尤其涉及對低壓配電網(wǎng)的電壓等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分析處理的低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)承擔(dān)著為國民經(jīng)濟各部門提供動力的任務(wù)，因此電力系統(tǒng)對運行的穩(wěn)定性、可靠性都有著極高的要求。
對于小規(guī)模的電力系統(tǒng)，其穩(wěn)定性、可靠性的問題比較容易解決。但是，現(xiàn)代的電力系統(tǒng)都是跨地區(qū)、跨省，甚至是跨國的大系統(tǒng)。在這樣的大系統(tǒng)中，既存在著高電壓和超高電壓的遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)，也存在著向各個用戶供電的低電壓配電系統(tǒng)。
早期對電力系統(tǒng)運行參數(shù)的采集使用直流采樣技術(shù)加通用CPU(CentralProcessing Unit)的技術(shù)方案。由于直流采樣技術(shù)有事故分辨率低和需要價格較昂貴的變送器等缺點，所以近年來興起了交流采樣技術(shù)，主要是指正弦交流信號不必變換為直流信號，直接輸入到模擬前端，采集其瞬時值，從而得到正弦波一系列實時值的技術(shù)。
在交流采樣技術(shù)的早期，常使用微控制器作為CPU。由于微控制器不能高效地運行數(shù)字信號處理算法，所以運行不夠穩(wěn)定，系統(tǒng)性能不好。隨著大規(guī)模集成電路制造技術(shù)的飛速提高，性能高超的單片式DSP(Digital SignalProcessor.)開始應(yīng)用于電力系統(tǒng)運行控制領(lǐng)域。DSP以改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)、多存儲空間、流水線技術(shù)、片上外圍和片上閃速存儲器為基礎(chǔ)，支持既能高效執(zhí)行數(shù)字信號處理算法，又能完成控制功能的指令系統(tǒng)。因此，用DSP取代傳統(tǒng)的微控制器，已成為交流采樣技術(shù)的發(fā)展方向。
經(jīng)過多年來不斷的技術(shù)發(fā)展，高電壓和超高電壓輸電系統(tǒng)的計算機控制問題已經(jīng)得到完善的解決。但是低電壓配電系統(tǒng)的計算機控制問題還未能解決，所以成了影響整個電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、可靠性的瓶頸問題。計算機控制的低電壓配電系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行有著十分關(guān)鍵的影響，然而目前還沒有一個實時性強、精度高的綜合監(jiān)控、管理低壓配電網(wǎng)運行的數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，其基于DSP平臺，能夠穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟運行。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案提供一種低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括主站和遠(yuǎn)方站，主站通過無線和有線介質(zhì)接收各個遠(yuǎn)方站發(fā)來的數(shù)據(jù)和向遠(yuǎn)方站發(fā)送命令，遠(yuǎn)方站包括配電變壓器、用戶電量集中器和無功補償器，該遠(yuǎn)方站還包括變壓器測試單元，遠(yuǎn)方站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、自動無功補償、用戶電量集中器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，主站通過與遠(yuǎn)方站的數(shù)據(jù)通信對低壓配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控管理。
所述變壓器測試單元基于DSP平臺。
所述變壓器測試單元包括包括開關(guān)穩(wěn)壓電源、A/D采集電路模塊、存儲模塊、主控模塊、輸入輸出控制電路模塊、LCD顯示模塊、通信模塊和看門狗電路模塊。
所述變壓器測試單元的A/D采集電路模塊以DSP為核心，以A/D變換器為模擬前端，并且支持交流采樣技術(shù)和FFT算法。
數(shù)據(jù)采集所得到的數(shù)據(jù)，不僅作為實時數(shù)據(jù)向主站傳送，同時也作為歷史數(shù)據(jù)存入變壓器測試單元本地非易失存儲器。
所述A/D變換器采用具有十六位字長、六個同時采樣模擬通道的器件，其輸入端連接無源電壓、電流互感器。
所述變壓器測試單元的本地非易失存儲器采用鐵電存儲器。
所述主站設(shè)置有前置處理機，負(fù)責(zé)管理與變壓器測試單元的數(shù)據(jù)通信，接收到變壓器測試單元發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，送到網(wǎng)絡(luò)上供各有關(guān)工作站調(diào)用。
遠(yuǎn)方站包括與配電變壓器一起同桿安裝的變壓器測試單元和用戶電量集中器，二者安裝在同一個機箱內(nèi)。
變壓器測試單元用于采集并監(jiān)測配電變壓器的運行參數(shù)，實現(xiàn)無功補償器的自動投入/切除，提供與用戶電量集中器接口所必需的硬件和協(xié)議，經(jīng)由無線和有線通信介質(zhì)與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
從上述技術(shù)方案可以看出，該系統(tǒng)可以達(dá)到以下有益效果
提高低電壓配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性。在一個供電區(qū)域內(nèi)，通常會具有數(shù)百臺甚至上千臺配電變壓器，安裝地點也比較分散，因而靠人工進(jìn)行故障檢查和維修不可能及時，從而影響了低電壓配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性。安裝了本實用新型之后，可以做到及時發(fā)現(xiàn)故障，及時維修，因而可以提高低電壓配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性。
有利于線損管理，從而提高低電壓配電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。傳統(tǒng)上，低電壓配電系統(tǒng)所需要的線損管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)比較缺乏，因此不能實現(xiàn)有效的線損管理，從而降低了低電壓配電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。配電變壓器在安裝了本實用新型之后，可以獲得必須的線損管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而可以實現(xiàn)有效的線損管理，提高低電壓配電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。
可以進(jìn)行無功補償，提高低電壓配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。電力系統(tǒng)的負(fù)載呈現(xiàn)出明顯的電感性質(zhì)，因而使得功率因數(shù)比較低，這不僅會降低供電電壓，也會加大線損。解決這個問題的辦法，就是在適當(dāng)?shù)臅r候投入適當(dāng)容量的電容器，以進(jìn)行無功補償。配電變壓器在安裝了本實用新型之后，可以根據(jù)無功功率的當(dāng)前值，比較準(zhǔn)確而及時地控制電容器的投入或切除，從而使得功率因數(shù)保持在所要求的值。
可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程集中管理，從而提高管理效率。


圖1是本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型遠(yuǎn)方站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型TTU系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更清楚，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步描述。
如圖1所示，本實用新型是一個全面、綜合監(jiān)視、控制、管理低壓配電網(wǎng)運行的專用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括主站1和遠(yuǎn)方站2，主站1是一個局域網(wǎng)，完成各種管理功能。遠(yuǎn)方站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，其核心部分稱為變壓器測試單元TTU(Transformer Test Unit)23。為了方便與其他設(shè)備的接口，TTU 23帶有標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C接口、標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)接口RS-485和并行接口。TTU 23以DSP為平臺，完成數(shù)據(jù)采集、自動無功補償、用戶電量集中器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等功能。主站1經(jīng)由RS-232C接口，通過無線和有線介質(zhì)與TTU 23進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，既可以接收各個TTU發(fā)來的數(shù)據(jù)，也可以向各個TTU發(fā)送命令，發(fā)送的命令既可以召喚實時信息，也可以召喚歷史信息，也可以設(shè)置參數(shù)。
本實用新型的主站1既可以是一個獨立的系統(tǒng)，也可以是配電綜合自動化系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，可以與其他子系統(tǒng)共享信息資源。
主站1設(shè)置兩臺前置處理機11，負(fù)責(zé)管理與各個TTU的數(shù)據(jù)通信，在此把接收到的各個TTU發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，送到網(wǎng)絡(luò)上供各有關(guān)工作站調(diào)用，如客戶服務(wù)中心工作站、線損管理工作站、電費管理工作站、運行管理工作站、設(shè)備管理工作站及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)工作站等。主站1也可以與電業(yè)局MIS網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)。
主站1的主要管理功能有打印配電變壓器24日負(fù)荷記錄表；打印配電變壓器三相電壓諧波畸變率；打印每月配電變壓器日最大最小負(fù)荷記錄表；打印配電變壓器負(fù)荷月統(tǒng)計報表；按變壓器臺區(qū)自動計算出每天、每月的線損率；自動統(tǒng)計出電壓不合格時間，并計算出電壓合格率；自動分析出電壓最高、最低值及發(fā)生時間以及電壓越上限、下限的累計時間；自動記錄停電時間，計算出供電可靠率；自動記錄最大、最小負(fù)荷及發(fā)生時間。
此外主站1還可以向用戶提供如下報表日用電量、月用電量、年用電量、電費單據(jù)。主站端可以向各TTU終端發(fā)送時鐘信號，以便統(tǒng)一對時。
本實用新型的主站1所實現(xiàn)的功能包括1、查看實時數(shù)據(jù)三相電壓、三相電流、零序電流、三相功率因數(shù)、有功電量、無功電量、溫度量、頻率、電容投切狀態(tài)、狀態(tài)量、綜合含有率超標(biāo)累計時間、廠家編號；2、查看配電變壓器帶時標(biāo)的日負(fù)荷整點數(shù)據(jù)表三相電壓、三相電流、零序電流、三相功率因數(shù)、有功電量、無功電量；3、查看配電變壓器三相電壓最高到19次的各次諧波數(shù)據(jù)表；4、查看每月配電變壓器日最大、最小負(fù)荷統(tǒng)計數(shù)據(jù)表三相電壓、三相電流、三相功率因數(shù)、三相功率等、線損率；5、查看配電變壓器月負(fù)荷統(tǒng)計表變壓器編號、容量、供電可靠率、最大零序電流、月累計供電量(有功、無功)，最高電壓、最低電壓、電壓合格率、補償電容平均整點投入級數(shù)、平均投入容量、投切次數(shù)、線損率；6、查看事件數(shù)據(jù)表三相電壓越限、三相電壓諧波越限、三相電壓斷相、三相電流越限、零序電流越限、停電、開門/關(guān)門；7、查看電容投切紀(jì)錄表；8、查看參數(shù)；9、查看三相電壓最高到19次的各次諧波含有率最大值以及諧波綜合含有率；10、查看綜合含有率超標(biāo)日累計時間；11、參數(shù)設(shè)置(包含向各TTU發(fā)送對時信號)；12、查看轉(zhuǎn)抄其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)置；13、遠(yuǎn)程速切電容；14、具備系統(tǒng)監(jiān)視功能，可以對TTU、通信通道進(jìn)行監(jiān)測；15、MIS主網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，信息共享，供有關(guān)部門及領(lǐng)導(dǎo)調(diào)用。
主站1與TTU 23之間的通信介質(zhì)，既可以使用有線，也可以使用無線。為了接口的方便，TTU具有RS-232C標(biāo)準(zhǔn)接口。如圖1所示，RS-232C接口外接有線MODEM，即可使用有線通信介質(zhì)；RS-232C接口外接無線MODEM，即可使用無線通信介質(zhì)。
如圖2所示，遠(yuǎn)方站2包括與每臺配電變壓器24一起同桿安裝的一個TTU23和一個用戶電量集中器26，二者安裝在同一個機箱內(nèi)。
圖3為TTU 23系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。本實用新型的TTU基于DSP平臺，主要包括開關(guān)穩(wěn)壓電源231、A/D采集電路模塊232、存儲模塊233、主控模塊234、輸入輸出控制電路模塊235、LCD顯示模塊236、通信模塊237、看門狗電路238等模塊。
TTU 23的主要功能包括采集并監(jiān)測配電變壓器24各項運行參數(shù)，無功補償電容器25自動投入/切除(提高功率因數(shù)，降低線損，提高電壓合格率)，提供與用戶電量集中器26接口所必需的硬件和協(xié)議(收集用戶電量集中器發(fā)來的電能數(shù)據(jù))，能夠經(jīng)由無線和有線通信介質(zhì)與主站1進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
為了保證能夠高精度、高穩(wěn)定性地采集配電變壓器的運行參數(shù)，本實用新型的TTU 23采用了針對測控應(yīng)用優(yōu)化過的單片DSP為平臺，從而穩(wěn)定地實現(xiàn)交流采樣技術(shù)和頻域分析技術(shù)，并最終輸出高精度的結(jié)果到主站和控制無功補償電容器25自動投入/切除。
TTU的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以DSP為核心，以A/D變換器為模擬前端，共同構(gòu)成支持交流采樣技術(shù)和FFT(Fast Fourierism Transformation)算法的硬件平臺。
A/D變換器的輸入端連接的是無源電壓、電流互感器。相對于有源互感器來說，無源互感器無需定時調(diào)節(jié)零點，從而減輕了維護工作量。
A/D變換器采用了具有十六位字長、六個同時采樣模擬通道、輸入端無需布置放大器、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)六線同步串行接口的新型器件，從而使得結(jié)構(gòu)更加緊湊，信號線間的串?dāng)_更小，因而運行更加穩(wěn)定。
本實用新型的數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)如下從配電變壓器24的低壓側(cè)輸入3個相電壓和3個相電流，在同一個時間基準(zhǔn)的控制下，實施交流采樣技術(shù)，可以得到一批反映相電壓和相電流的數(shù)據(jù)。
由交流采樣得到的相電壓和相電流的數(shù)據(jù)，輸入到FFT，經(jīng)變換后輸出頻率、三相電壓、三相電流及零線電流、三相功率因數(shù)，最大到19次諧波數(shù)據(jù)。電壓和電流有效值的測量誤差不大于3‰。
接著，由數(shù)據(jù)處理功能計算出三相有功功率和三相總有功功率、三相無功功率和三相總無功功率、三相有功電能，無功電能、三相電壓諧波畸變率、總諧波電壓畸變率THDu、三相電流諧波畸變率、總諧波電流畸變率THDi。
數(shù)據(jù)采集所得到的數(shù)據(jù)，不僅作為實時數(shù)據(jù)向主站1傳送，同時也作為歷史數(shù)據(jù)存入TTU本地非易失存儲器。
為了對低電壓配電系統(tǒng)中所消耗的電感性質(zhì)的無功功率進(jìn)行補償，本實用新型的TTU具有以無功功率為依據(jù)實現(xiàn)自動/手動投入/切除補償和各種保護功能。用于電容器自動投入/切除功能的接口是帶輸出鎖存功能的并行接口，這樣可以使得輸出的控制信號穩(wěn)定，減少誤操作。
電容器自動投入/切除功能以低電壓配電系統(tǒng)中所消耗的無功功率、電壓上、下限值及諧波超值作為判據(jù)，以決定電容器的投入/切除。此外還具備自動循環(huán)投入/切除，先投先切、后投后切，以及自動/手動投切切換功能和投入延時、切除延時功能。
為了防止電容器投入/切除的誤操作，還設(shè)置了加電保護、缺相保護、欠流封鎖功能、過壓/欠壓保護、諧波超值保護等保護措施。
TTU本地非易失存儲器沒有采用傳統(tǒng)的由備用電池供電的CMOS SRAM存儲器，而是采用了新型的鐵電存儲器(FM1808/FM3808)。鐵電存儲器在不使用備用電池供電的情況下，斷電后依然可以保持?jǐn)?shù)據(jù)不丟失。
目前用戶電量集中器26可以有兩種選擇，一是三相電子式電能表，二是集中抄表器。為了接口的方便，TTU選用了標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)接口RS-485。這樣，無論用戶選用哪一種用戶電量集中器，TTU的接口都無需改動。
本實用新型采用專用開關(guān)穩(wěn)壓電源為TTU提供直流穩(wěn)壓電源。開關(guān)穩(wěn)壓電源的輸入為三相交流，當(dāng)任一、兩相電源斷電時，均可保證輸出電源的連續(xù)性和穩(wěn)定性。采用這樣的方案，有效的避免了使用機械開關(guān)在各相之間切換而引起的干擾與可靠性不好的問題。此外，該開關(guān)穩(wěn)壓電源與其他穩(wěn)壓電源一樣具有過電壓保護、過負(fù)載保護、短路保護。
TTU設(shè)置有人—機接口，以方便調(diào)試和運行參數(shù)設(shè)置。該人—機接口的設(shè)備包括面板上具有3個LED指示燈指示工作狀態(tài)；面板上具有一個EDM12864型(128×64點陣)圖形液晶顯示器，用于顯示各種信息；面板上具有5個薄膜按鍵開關(guān)用于手動復(fù)位1個、用于返回操作1個、用于確認(rèn)操作1個、用于上翻操作1個、用于下翻操作1個。TTU該人機接口實現(xiàn)的主要組成及作用包括1、人—機接口硬件A、面板上具有LED指示燈指示工作狀態(tài)工作電源指示、電容器投切指示、通信傳輸指示(閃爍)。
B、面板上具有一個EDM12864型(128×64點陣)圖形液晶顯示器，用于顯示各種信息。
C、面板上具有5個薄膜按鍵開關(guān)用于手動復(fù)位操作的Reset鍵、用于返回操作的ESC鍵、用于確認(rèn)操作的回車鍵、用于上翻操作的↑鍵(用于選擇操作實用新型或參數(shù)增量)、用于下翻操作的↓鍵(用于選擇操作實用新型或參數(shù)減量)。
2、顯示輸出與按鍵輸入TTU加電啟動之后，顯示器上會顯示出如下所示的主選單
此時，可以使用↑、↓鍵操作，分別進(jìn)入自動/設(shè)置/手動。此時，如果不進(jìn)行任何操作，延時10s之后，進(jìn)入自動狀態(tài)?！白詣印倍址达@。
A、自動狀態(tài)下的功能在自動狀態(tài)下，可以顯示7屏信息，通過操作↑、↓鍵可以在各個屏幕間進(jìn)行切換。7個屏幕所能夠顯示的信息如下第1屏日期、時間、設(shè)備編號。
第2屏電網(wǎng)實時電壓、電流、功率因數(shù)。
第3屏有功功率、無功功率(+)、無功功率(-)。
第4屏有功電能、無功電能(+)、無功電能(-)、零序電流。
第5屏最大15分鐘平均電流、電壓＞242伏的累計時間，電壓＜198V的累計時間。
第6屏電壓諧波總畸變率THDu、電流諧波總畸變率THDi。
第7屏各次電壓諧波分量HRUn。
B、設(shè)置狀態(tài)下的功能在設(shè)置狀態(tài)下，可以顯示4屏信息(共21項參數(shù))，通過操作↑、↓鍵可以在各個屏幕間進(jìn)行切換。
如上所述的21項參數(shù)，在出廠時已經(jīng)設(shè)置好。如果需要，用戶可以進(jìn)行修改，方法如下當(dāng)某1屏信息出現(xiàn)在顯示器上的時候，可以通過↑、↓鍵在各個參數(shù)間進(jìn)行切換和對其進(jìn)行增量/減量操作，最后通過回車鍵確認(rèn)。上述的21項參數(shù)，保存在非易失存儲器中，斷電后不會丟失。
4個屏幕所能夠顯示并且修改的信息如下第1屏密碼、設(shè)備編號、電流互感器變比、有功電能、無功電能、日期與時間。
第2屏過壓保護設(shè)定值(預(yù)置264V)、欠壓保護設(shè)定值(預(yù)置176V)、合格電壓上限(預(yù)置242V)、合格電壓下限(預(yù)置198V)、零序電流超限保護值(預(yù)置1.5A)、電壓諧波畸變率超限保護值(預(yù)置5％)。
第3屏電容器級數(shù)、單相電容器容量、投入門限(范圍為0.6Kvar～1.6Kvar，預(yù)置1.1(與單相電容器容量相比))、切除門限(預(yù)置-0.5Kvar)、切除延時(預(yù)置10s)、投入延時(1s～180s，預(yù)置10s)。
第4屏RS-232C與RS-485接口的波特率設(shè)置。
C、手動狀態(tài)下的功能在手動狀態(tài)下，可以進(jìn)行電容器的投入/切除操作，方法如下可以通過↑、↓鍵選中某路，最后通過回車鍵確認(rèn)。
手動狀態(tài)只允許在調(diào)試階段檢測用，系統(tǒng)接入電網(wǎng)后不允許進(jìn)入手動狀態(tài)。
TTU可以把用戶電量集中器轉(zhuǎn)發(fā)到主站去，TTU本地產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、設(shè)置數(shù)據(jù)，以及戶電量集中器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)均可以上傳到主站，主站可以使用不同的命令召喚上述各種數(shù)據(jù)。TTU與主站之間的通信，符合自行設(shè)計的協(xié)議，TTU與主站之間所交換的信息如下所示1、實時數(shù)據(jù)三相電壓、三相電流、零序電流、三相功率因數(shù)、有功電量、無功電量、溫度量、頻率、電容投切狀態(tài)、狀態(tài)量、綜合含有率超標(biāo)累計時間、廠家編號；2、整點數(shù)據(jù)三相電壓、三相電流、零序電流、三相功率因數(shù)、有功電量、無功電量；3、諧波數(shù)據(jù)三相電壓最高到19次的各次諧波數(shù)據(jù)；4、統(tǒng)計數(shù)據(jù)(最大值、最小值)三相電壓、三相電流、三相功率因數(shù)、三相功率等；5、事件數(shù)據(jù)三相電壓越限、三相電壓諧波越限、三相電壓斷相、三相電流越限、零序電流越限、停電、開門/關(guān)門；6、電容投切紀(jì)錄；7、參數(shù)查詢；8、電壓諧波含有率三相電壓最高到19次的各次諧波含有率最大值以及諧波綜合含有率；9、綜合含有率超標(biāo)日累計時間；10、參數(shù)設(shè)置；11、查看轉(zhuǎn)抄其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)設(shè)置；12、遠(yuǎn)程速切電容；采用了本實用新型的結(jié)構(gòu)之后，可以在整個供電范圍內(nèi)實現(xiàn)全部配電變壓器的遠(yuǎn)程集中管理，從而提高管理效率，也可以極大地節(jié)約用于巡檢的人力。
具體體現(xiàn)在1、提高低電壓配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性。
在一個供電區(qū)域內(nèi)，通常會具有數(shù)百臺甚至上千臺配電變壓器，安裝地點也比較分散，因而靠人工進(jìn)行故障檢查和維修不可能及時，從而影響了低電壓配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性。安裝本實用新型之后，可以做到及時發(fā)現(xiàn)故障，及時維修，因而可以提高低電壓配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性。
2、有利于線損管理，從而提高低電壓配電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。
傳統(tǒng)上，低電壓配電系統(tǒng)所需要的線損管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)比較缺乏，因此不能實現(xiàn)有效的線損管理，從而降低了低電壓配電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。配電變壓器在安裝了本實用新型之后，可以獲得必須的線損管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而可以實現(xiàn)有效的線損管理，提高低電壓配電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。
3、可以進(jìn)行無功補償，提高低電壓配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。
電力系統(tǒng)的負(fù)載呈現(xiàn)出明顯的電感性質(zhì)，因而使得功率因數(shù)比較低，這不僅會降低供電電壓，也會加大線損。解決這個問題的辦法，就是在適當(dāng)?shù)臅r候投入適當(dāng)容量的電容器，以進(jìn)行無功補償。配電變壓器在安裝了本實用新型之后，可以根據(jù)無功功率的當(dāng)前值，比較準(zhǔn)確而及時地控制電容器的投入或切除，從而使得功率因數(shù)保持在所要求的值。
4、可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程集中管理，從而提高管理效率。
本實用新型的可以應(yīng)用于向各個用戶供電的低電壓配電系統(tǒng)的監(jiān)控與管理，除了可以在電力部門應(yīng)用之外，經(jīng)過不太多的改造之后，也可以應(yīng)用在其他部門。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括主站和遠(yuǎn)方站，主站通過無線和有線介質(zhì)接收各個遠(yuǎn)方站發(fā)來的數(shù)據(jù)和向遠(yuǎn)方站發(fā)送命令，遠(yuǎn)方站包括配電變壓器、用戶電量集中器和無功補償器，其特征在于該遠(yuǎn)方站還包括變壓器測試單元，遠(yuǎn)方站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、自動無功補償、用戶電量集中器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，主站通過與遠(yuǎn)方站的數(shù)據(jù)通信對低壓配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述變壓器測試單元基于DSP平臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述變壓器測試單元包括開關(guān)穩(wěn)壓電源、A/D采集電路模塊、存儲模塊、主控模塊、輸入輸出控制電路模塊、LCD顯示模塊、通信模塊和看門狗電路模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述變壓器測試單元的A/D采集電路模塊以DSP為核心，以A/D變換器為模擬前端，并且支持交流采樣技術(shù)和FFT算法。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于數(shù)據(jù)采集所得到的數(shù)據(jù)，不僅作為實時數(shù)據(jù)向主站傳送，同時也作為歷史數(shù)據(jù)存入變壓器測試單元本地非易失存儲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述A/D變換器采用具有十六位字長、六個同時采樣模擬通道的器件，其輸入端連接無源電壓、電流互感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述變壓器測試單元的本地非易失存儲器采用鐵電存儲器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于所述主站設(shè)置有前置處理機，負(fù)責(zé)管理與變壓器測試單元的數(shù)據(jù)通信，接收到變壓器測試單元發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，送到網(wǎng)絡(luò)上供各有關(guān)工作站調(diào)用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于遠(yuǎn)方站包括與配電變壓器一起同桿安裝的變壓器測試單元和用戶電量集中器，二者安裝在同一個機箱內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，其特征在于變壓器測試單元用于采集并監(jiān)測配電變壓器的運行參數(shù)，實現(xiàn)無功補償器的自動投入/切除，提供與用戶電量集中器接口所必需的硬件和協(xié)議，經(jīng)由無線和有線通信介質(zhì)與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
專利摘要本實用新型公開了一種低壓配電網(wǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)控管理系統(tǒng)，包括主站和遠(yuǎn)方站，主站通過無線和有線介質(zhì)接收各個遠(yuǎn)方站發(fā)來的數(shù)據(jù)和向遠(yuǎn)方站發(fā)送命令，遠(yuǎn)方站包括配電變壓器、用戶電量集中器和無功補償器，該遠(yuǎn)方站還包括變壓器測試單元，遠(yuǎn)方站進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、自動無功補償、用戶電量集中器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，主站通過與遠(yuǎn)方站的數(shù)據(jù)通信對低壓配電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控管理，該系統(tǒng)可以提高低電壓配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性，有利于線損管理，從而提高低電壓配電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性，可以進(jìn)行無功補償，提高低電壓配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量。
文檔編號H04L29/06GK2907042SQ20062005806
公開日2007年5月30日 申請日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者潘煥成, 魏彥, 李斌 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院