一种配置可灵活增减的配电自动化装置及实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种配置可灵活增减的配电自动化装置及实现方法，该装置包括：CPU模块、总线板、电源模块、数个插槽及与插槽相连接的开入量采集模块、开出量输出模块和模拟量采集模块；模拟量采集模块包括数个由模拟量输入单元、互感器和AD采集电路组成的模拟量通路；开入量采集模块包括数个由开入量输入单元和开入量光电隔离器组成的开入量输入通路；开出量输出模块包括数个开出量输出通路；开出量输出通路包括开出量输出单元、继电器和开出量光电隔离器；CPU模块包括总线控制器和CPU处理器。本发明专利技术提供的装置，其配置可灵活增减，使得装置容量扩展容易，并可对发生故障的线路进行检测、定位和隔离，减少区域停电面积，增加输电线路的运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种配置可灵活增减的配电自动化装置及实现方法
本专利技术涉及配电自动化
，特别涉及一种配置可灵活增减的配电自动化装置及实现方法。
技术介绍
配电自动化是电力系统现代化的必然趋势，当配电网发生故障时，迅速查出故障区段，快速隔离故障区段，及时恢复非故障区域用户的供电，因此缩短了对用户的停电时间，减少了停电面积，提高供电的可靠性。在配电网正常运行时，通过监视配电网运行工况，优化配电网运行方式，使配电网的潜力得以最大限度地利用并有效的降低线损；根据配电网电压合理控制无功负荷和电压水平，改善供电质量，降低线路损耗，达到经济运行的目的，合理控制用电负荷，从而提高设备利用率。因此，在电力配电网中，用于故障检测、定位、隔离的配电自动化装置被广泛应用。目前，现有的配电自动化装置采用总线译码的方法去扫描信号，其实现过程是电源模件为其它模件和外部其它装置提供电源，各模件采集到的信号通过总线板传送到CPU模件，CPU模件通过自身的通信口将监测的结果上传到主站等后台电脑上，同时后台电脑也可以通过CPU模件下发命令驱动开入开出模件中继电器分合外部开关。但是，现有的配电自动化装置不能完全避免外部干扰源对装置内各个模件的影响，特别是对CPU模件的干扰影响；且该装置内配置的各模件容量有限、比较固定，各模件的位置无法互换，只能通过人为观察实物后在后台软件上现场进行配置，不能实现“即插即用”的配置逻辑；又由于该装置不具有返校功能，使得各模件插入装置后是否可靠无法确定，因此，上述缺陷导致现有的配电自动化装置无法实现更大容量的扩展。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于提供一种配置可灵活增减的配电自动化装置及实现方法，以解决现有的配电自动化装置无法实现更大容量的扩展的问题。第一方面，根据本专利技术的实施例，提供了一种配置可灵活增减的配电自动化装置，包括：电源模块、开入量采集模块、开出量输出模块、CPU模块、模拟量采集模块、总线板和数个插槽，其中，所述模拟量采集模块、所述开入量采集模块和所述开出量输出模块分别通过插槽与所述配电自动化装置相连接；所述模拟量采集模块包括数个模拟量通路；所述模拟量通路包括模拟量输入单元、互感器和AD采集电路；所述模拟量输入单元的输出端与所述互感器的输入端相连接；所述互感器的输出端与所述AD采集电路的输入端相连接；所述AD采集电路通过所述总线板与所述CPU模块相连接；所述模拟量采集模块用于采集间隔线路的电压信号和电流信号；所述开入量采集模块包括数个开入量输入通路；所述开入量输入通路包括开入量输入单元和开入量光电隔离器；所述开入量输入单元的输出端与所述开入量光电隔离器的输入端相连接；所述开入量光电隔离器的输出端通过所述总线板与所述CPU模块的输入端相连接；所述开入量采集模块用于监测间隔线路上开关的开关信号；所述开出量输出模块包括数个开出量输出通路；所述开出量输出通路包括开出量输出单元、继电器和开出量光电隔离器；所述开出量输出单元的输入端与所述继电器的输出端相连接；所述继电器的输入端与所述开出量光电隔离器的输出端相连接；所述开出量光电隔离器的输入端通过所述总线板与所述CPU模块的输出端相连接；所述开出量输出模块用于发送控制信号，控制所述开关的开闸和合闸；所述CPU模块包括总线控制器和与所述总线控制器相连接的CPU处理器；所述总线控制器的输入端通过所述总线板分别与所述AD采集电路的输出端和所述开入量光电隔离器的输出端相连接；所述总线控制器的输出端通过所述总线板分别与所述AD采集电路的输入端和所述开出量光电隔离器的输入端相连接；所述总线控制器用于隔离所述CPU处理器与外部信号的联系，并扩展所述CPU处理器的信号输入与输出；所述电源模块通过所述总线板与所述CPU模块相连接。优选地，所述模拟量通路还包括：设置于所述互感器和所述AD采集电路之间的模拟量滤波电路，所述模拟量滤波电路的输入端与所述互感器的输出端相连接，所述模拟量滤波电路的输出端与所述AD采集电路的输入端相连接。优选地，所述开入量输入通路还包括：设置于所述开入量开入单元和所述开入量光电隔离器之间的保护电路和开入量滤波电路，所述保护电路的输入端与所述开入量输入单元的输出端相连接，所述保护电路的输出端与所述开入量滤波电路的输入端相连接，所述开入量滤波电路的输出端与所述开入量光电隔离器的输入端相连接。优选地，所述开出量输出通路还包括：设置于所述继电器和所述开出量光电隔离器之间的驱动电路，所述驱动电路的输入端与所述开出量光电隔离器的输出端相连接，所述驱动电路的输出端与所述继电器的输入端相连接。优选地，所述装置还包括：显示模块，所述显示模块通过所述总线板与所述CPU模块相连接。第二方面，根据本专利技术实施例，提供了一种配置可灵活增减的配电自动化装置的实现方法，包括以下步骤：在所述配电自动化装置内配置相应数量的模拟量采集模块、开入量采集模块和开出量输出模块；分别获取所述模拟量采集模块、所述开入量采集模块和所述开出量输出模块的配置信息；根据所述配置信息，由CPU处理器分别配置所述模拟量采集模块、所述开入量采集模块和所述开出量输出模块的相应功能；根据所述CPU处理器配置的功能，所述模拟量采集模块实时采集间隔线路上的模拟量信号，所述开入量采集模块实时监测间隔线路上的开关信号；其中，所述模拟量信号包括电压信号和电流信号；所述开关信号包括开关的分位信号、合位信号和未储能位信号；对所述模拟量信号和所述开关信号进行数据处理，根据所述数据处理的结果，判断是否发生故障，如果发生故障，则判断故障类型，由所述CPU处理器根据所述故障类型发出控制信号；所述开出量输出模块根据所述控制信号控制所述间隔线路上的开关分闸，以切除发生所述故障的间隔线路；将发生所述故障的状态信息上传至主站，主站综合相应区域的多个配电自动化装置的上传信息，进行整体逻辑判断和整理；其中，所述故障的状态信息包括所述间隔线路上的电压信号、电流信号和故障类型。优选地，所述分别获取模拟量采集模块、所述开入量采集模块和所述开出量输出模块的配置信息的过程之后，还包括：将所述获取的配置信息进行存储。优选地，所述根据CPU处理器配置的功能，所述模拟量采集模块实时采集间隔线路上的电压信号和电流信号的过程，具体包括以下步骤：根据所述CPU处理器配置的功能，所述模拟量采集模块接收相应的控制指令；所述控制指令由模拟量输入单元输入至相应的模拟量通路内；对所述控制指令进行整流处理，并将所述整流处理后的控制指令输入滤波电路中；对所述整流处理后的控制指令进行滤波处理，得到具有特定频率的信号；根据所述具有特定频率的信号，AD采集电路实时采集所述间隔线路上的模拟量信号；其中，所述模拟量信号包括电压信号和电流信号。优选地，所述根据CPU处理器配置的功能，所述开入量采集模块实时监测间隔线路上的开关信号的过程，具体包括以下步骤：所述根据CPU处理器配置的功能，所述开入量采集模块接收相应的控制指令；所述控制指令由开入量输入单元输入至相应的开入量输入通路内；对所述控制指令进行稳定保护后，输入滤波电路中，进行滤波处理，得到具有特定频率的信号；根据所述具有特定频率的信号，控制光电隔离器将所述配电自动化装置内部的信号与外部信号进行隔离，并实时监测间隔线路上的开关信号；其中，所述开关信号包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配置可灵活增减的配电自动化装置，其特征在于，包括：电源模块、开入量采集模块、开出量输出模块、CPU模块、模拟量采集模块、总线板和数个插槽，其中，所述模拟量采集模块、所述开入量采集模块和所述开出量输出模块分别通过所述插槽与所述配电自动化装置相连接；所述模拟量采集模块包括数个模拟量通路；所述模拟量通路包括模拟量输入单元、互感器和AD采集电路；所述模拟量输入单元的输出端与所述互感器的输入端相连接；所述互感器的输出端与所述AD采集电路的输入端相连接；所述AD采集电路通过所述总线板与所述CPU模块相连接；所述模拟量采集模块用于采集间隔线路的电压信号和电流信号；所述开入量采集模块包括数个开入量输入通路；所述开入量输入通路包括开入量输入单元和开入量光电隔离器；所述开入量输入单元的输出端与所述开入量光电隔离器的输入端相连接；所述开入量光电隔离器的输出端通过所述总线板与所述CPU模块的输入端相连接；所述开入量采集模块用于监测间隔线路上开关的开关信号；所述开出量输出模块包括数个开出量输出通路；所述开出量输出通路包括开出量输出单元、继电器和开出量光电隔离器；所述开出量输出单元的输入端与所述继电器的输出端相连接；所述继电器的输入端与所述开出量光电隔离器的输出端相连接；所述开出量光电隔离器的输入端通过所述总线板与所述CPU模块的输出端相连接；所述开出量输出模块用于发送控制信号，控制所述开关的开闸和合闸；所述CPU模块包括总线控制器和与所述总线控制器相连接的CPU处理器；所述总线控制器的输入端通过所述总线板分别与所述AD采集电路的输出端和所述开入量光电隔离器的输出端相连接；所述总线控制器的输出端通过所述总线板分别与所述AD采集电路的输入端和所述开出量光电隔离器的输入端相连接；所述总线控制器用于隔离所述CPU处理器与外部信号的联系，并扩展所述CPU处理器的信号输入与输出；所述电源模块通过所述总线板与所述CPU模块相连接。...

【技术特征摘要】
1.一种配置可灵活增减的配电自动化装置，其特征在于，包括：电源模块、开入量采集模块、开出量输出模块、CPU模块、模拟量采集模块、总线板和数个插槽，其中，所述模拟量采集模块、所述开入量采集模块和所述开出量输出模块分别通过所述插槽与所述配电自动化装置相连接；所述模拟量采集模块包括数个模拟量通路；所述模拟量通路包括模拟量输入单元、互感器和AD采集电路；所述模拟量输入单元的输出端与所述互感器的输入端相连接；所述互感器的输出端与所述AD采集电路的输入端相连接；所述AD采集电路通过所述总线板与所述CPU模块相连接；所述模拟量采集模块用于采集间隔线路的电压信号和电流信号；所述开入量采集模块包括数个开入量输入通路；所述开入量输入通路包括开入量输入单元和开入量光电隔离器；所述开入量输入单元的输出端与所述开入量光电隔离器的输入端相连接；所述开入量光电隔离器的输出端通过所述总线板与所述CPU模块的输入端相连接；所述开入量采集模块用于监测间隔线路上开关的开关信号；所述开出量输出模块包括数个开出量输出通路；所述开出量输出通路包括开出量输出单元、继电器和开出量光电隔离器；所述开出量输出单元的输入端与所述继电器的输出端相连接；所述继电器的输入端与所述开出量光电隔离器的输出端相连接；所述开出量光电隔离器的输入端通过所述总线板与所述CPU模块的输出端相连接；所述开出量输出模块用于发送控制信号，控制所述开关的开闸和合闸；所述CPU模块包括总线控制器和与所述总线控制器相连接的CPU处理器；所述总线控制器的输入端通过所述总线板分别与所述AD采集电路的输出端和所述开入量光电隔离器的输出端相连接；所述总线控制器的输出端通过所述总线板分别与所述AD采集电路的输入端和所述开出量光电隔离器的输入端相连接；所述总线控制器用于隔离所述CPU处理器与外部信号的联系，并扩展所述CPU处理器的信号输入与输出；所述电源模块通过所述总线板与所述CPU模块相连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模拟量通路还包括：设置于所述互感器和所述AD采集电路之间的模拟量滤波电路，所述模拟量滤波电路的输入端与所述互感器的输出端相连接，所述模拟量滤波电路的输出端与所述AD采集电路的输入端相连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开入量输入通路还包括：设置于所述开入量开入单元和所述开入量光电隔离器之间的保护电路和开入量滤波电路，所述保护电路的输入端与所述开入量输入单元的输出端相连接，所述保护电路的输出端与所述开入量滤波电路的输入端相连接，所述开入量滤波电路的输出端与所述开入量光电隔离器的输入端相连接。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开出量输出通路还包括：设置于所述继电器和所述开出量光电隔离器之间的驱动电路，所述驱动电路的输入端与所述开出量光电隔离器的输出端相连接，所述驱动电路的输出端与所述继电器的输入端相连接。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：显示模块，所述显示模块通过所述总线板与所述CPU模块相连接。6.一种配置可灵活增减的配电自动化装置的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：在所述配电自动化装置内配置相应数量的模拟量采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨家全，严扬，郭光孟，王永生，温彦军，李维，冯勇，凌万水，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，云南电网有限责任公司玉溪供电局，上海金智晟东电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53