配电台区智能管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配电台区智能管理系统，它包括数据采集终端、通信系统和后台主控系统，所述数据采集终端用以采集配电台区现场的电压、电流、剩余电流及故障信息，所述通信系统用以传输数据，所述后台主控系统用以实时监视配电台区的运行情况，并对配电台区进行遥控操作。本发明专利技术实现了配变、用户用电信息监测，具备电压合格率统计、线损分析管理基本功能，并可选择性的配置电容器自动投切、三相不平衡调节、配变状态监测功能；能够实时获取低压线路电压、电流、剩余电流等基础数据；获取的台区运行状态数据更加准确可靠，使得供电公司在线损管理、电压管理和供电可靠性管理等工作中拥有了科学、准确的有效数据。

【技术实现步骤摘要】
配电台区智能管理系统
本专利技术涉及一种配电台区智能管理系统，属于电力行业的电力综合监控

技术介绍
近年来，国家电网公司提出了加强坚强智能电网建设，提高电网智能化水平的发展战略，对电网建设和管理提出了新的、更高的要求。针对目前低压配电台区处于人工管理的落后状态，研究开发了低压配电台区智能监控，实现对台区科学、有效、智能的管理。目前，在低压配电台区管理工作中缺乏科学、有效的手段来实现获取低压线路电压、电流、剩余电流等基础数据，只能依靠测量人员、凭借万用、钳形电流表等测量工具到台区进行实地测量，既造成了人力、物力等资源的浪费，在一定程度上存在安全隐患。由于不能做到实时监控，在实际工作中存在获取数据不及时，不全面、不科学等问题，造成供电公司在线损管理、电压管理和供电可靠性管理等工作中缺乏科学的、准确的有效数据。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种方便管理，实现电网平稳、可靠运行的配电台区智能管理系统。本专利技术解决其技术问题采取的技术方案是：配电台区智能管理系统，其特征是，包括数据采集终端、通信系统和后台主控系统，所述数据采集终端用以采集配电台区现场的电压、电流、剩余电流及故障信息，所述通信系统用以传输数据，所述后台主控系统用以实时监视配电台区的运行情况，并对配电台区进行遥控操作。优选地，所述后台主控系统具备电压合格率统计、线损分析管理、配变状态监测、电容器自动投切和三相不平衡调节功能。优选地，所述通信系统采用GPRS公网。进一步地，该配电台区智能管理系统还包括设置在配电台区现场的的智能配变终端，所述智能配变终端包括数据采集模块、数据处理模块、控制与操作模块、通信模块、无功补偿模块和三相不平衡控制模块；所述数据采集模块、数据处理模块、控制与操作模块和通信模块依次连接，所述数据采集模块用于信号采集，所述数据处理模块用于将采集的信号进行处理得到控制量，所述控制与操作模块通过控制量进行控制操作，所述通信模块分别与数据采集终端和通信系统相连；所述数据处理模块分别连接所述无功补偿模块和三相不平衡控制模块；所述无功补偿模块用于实现对电容器的自动投切，以及实时监测电容器组的状态；所述三相不平衡控制模块用于对三相不平衡调补装置进行控制。优选地，所述通信模块包括RS485通信模块和第一GPRS通信模块，所述RS485通信模块与数据采集终端相连，所述第一GPRS通信模块接入通信系统。优选地，所述数据采集终端包括设置在台区配电柜中的控制器、数据远传装置和电气设备运行环境数据采集装置，设置在台区配电柜中低压出线上的计量电能表和剩余电流保护器，以及设置在台区电气设备上的线路故障指示器和电气接点无线温度传感器，所述的电气设备运行环境数据采集装置、计量电能表、剩余电流保护器、线路故障指示器和电气接点无线温度传感器分别与控制器相连，所述控制器通过数据远传装置将采集的数据输出；所述电气设备运行环境数据采集装置包括温湿度传感器、水浸传感器、点型感烟器和信号处理装置，所述温湿度传感器、水浸传感器和点型感烟器的输出端分别连接至所述信号处理装置的输入端；所述信号处理装置的输出端连接至所述控制器的输入端。优选地，所述信号处理装置包括低通滤波器、信号放大器、光电隔离器和驱动缓冲电路，所述低通滤波器的输入端分别与温度传感器、湿度传感器、水浸传感器和点型感烟器的输出端连接，低通滤波器的输出端与信号放大器的输入端连接、所述信号放大器的输出端与光电隔离器的输入端连接，所述光电隔离器的输出端与驱动缓冲电路的输入端连接，所述驱动缓冲电路的输出端与控制器模块的输入端连接。优选地，所述电气接点无线温度传感器包括温度传感器、测量电路、逻辑控制电路和2.4G无线收发电路，所述温度传感器的输出端与测量电路的输入端连接，所述测量电路的输出端与逻辑控制电路的输入端连接，所述逻辑控制电路的输出端与2.4G无线收发电路连接。优选地，所述控制器包括ARM微处理器以及分别与ARM微处理器连接的存储器、RS485接口、RS232接口、NRF905无线收发芯片、LCD显示屏和声光报警器，所述ARM微处理器通过RS485接口分别与电气设备运行环境数据采集装置、计量电能表、剩余电流保护器和线路故障指示器连接，ARM微处理器通过NRF905无线收发芯片与电气接点无线温度传感器无线连接，ARM微处理器通过RS232接口与数据远传装置连接。优选地，所述数据远传装置包括第二GPRS通信模块。所述第一GPRS通信模块和第二GPRS通信模块均采用LB－GPRS－320型内置工业级GPRS通信模块。该模块对下通过全双工RS－485串行接口与智能配变终端或数据采集终端通信，采集三相电压、三相电流、剩余电流、故障信息、开关状态等各类数据；对上通过GPRS网络接入Internet将各类数据传输到后台主控系统。本专利技术的有益效果如下：本专利技术实现了配变、用户用电信息监测，具备电压合格率统计、线损分析管理基本功能，并可选择性的配置电容器自动投切、三相不平衡调节、配变状态监测功能，可以对远端的配电台区实现科学、有效、智能化的管理；能够实时获取低压线路电压、电流、剩余电流等基础数据；获取的台区运行状态数据更加准确可靠，使得供电公司在线损管理、电压管理和供电可靠性管理等工作中拥有了科学、准确的有效数据。同时实时的监控减少了配电台区故障发现和处理的时间，提高了电网运行的可靠性。本专利技术通过数据采集终端和智能配变终端相互结合进行信号采集、处理和控制，更加智能化、信息化，能够实时获取低压线路电压、电流、剩余电流等基础数据，对配电变压器进行全面监测、配电台区进出线开关状态、电容器的投切状态，实现配电台区的电能信息采集、电能质量管理和线损分析计算等。数据采集终端和智能配变终端相互之间进行通信且分别通过GPRS通信模块接入通信系统，这种环路设置方法避免了传统单一通信方式当通信模块出现故障时无法进行远处监控现场的发生，保证了数据采集终端和智能配变终端与后台主控系统的实时通信性能。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：1、可对高压侧模拟量和状态量进行采集，并将测量数据、状态数据上传，实现远程监控。2、可对三相不平衡调补装置进行控制，实现对电容器组的投切动作，实现三相共补、分相补偿或三相共补与分相补偿相结合的混合补偿模式，同时对电容器组的状态进行监测。3、可实现对出线开关的控制与监测，出线开关配置剩余电流动作保护器，具有通信功能和短路分断能力。4、可将集中器、采集器中的用电信息通过远程通信上传至后台主控系统，实现配电台区的电能信息采集、电能质量管理和线损分析计算。5、通过电气设备运行环境数据采集装置对台区配电柜中的环境参数进行处理分析，从而检测电气设备的环境变化。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术所述智能配变终端的结构示意图；图3为本专利技术所述数据采集终端的结构示意图；图4为本专利技术所述电气设备运行环境数据采集装置的结构示意图；图5为本专利技术所述电气接点无线温度传感器的结构示意图；图6为本专利技术所述控制器的结构示意图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子本文档来自技高网...

【技术保护点】
配电台区智能管理系统，其特征是，包括数据采集终端、通信系统和后台主控系统，所述数据采集终端用以采集配电台区现场的电压、电流、剩余电流及故障信息，所述通信系统用以传输数据，所述后台主控系统用以实时监视配电台区的运行情况，并对配电台区进行遥控操作。

【技术特征摘要】
1.配电台区智能管理系统，其特征是，包括数据采集终端、通信系统和后台主控系统，所述数据采集终端用以采集配电台区现场的电压、电流、剩余电流及故障信息，所述通信系统用以传输数据，所述后台主控系统用以实时监视配电台区的运行情况，并对配电台区进行遥控操作。2.根据权利要求1所述的配电台区智能管理系统，其特征是，所述后台主控系统具备电压合格率统计、线损分析管理、配变状态监测、电容器自动投切和三相不平衡调节功能。3.根据权利要求1或2所述的配电台区智能管理系统，其特征是，所述通信系统采用GPRS公网。4.根据权利要求3所述的配电台区智能管理系统，其特征是，还包括设置在配电台区现场的的智能配变终端，所述智能配变终端包括数据采集模块、数据处理模块、控制与操作模块、通信模块、无功补偿模块和三相不平衡控制模块；所述数据采集模块、数据处理模块、控制与操作模块和通信模块依次连接，所述数据采集模块用于信号采集，所述数据处理模块用于将采集的信号进行处理得到控制量，所述控制与操作模块通过控制量进行控制操作，所述通信模块分别与数据采集终端和通信系统相连；所述数据处理模块分别连接所述无功补偿模块和三相不平衡控制模块；所述无功补偿模块用于实现对电容器的自动投切，以及实时监测电容器组的状态；所述三相不平衡控制模块用于对三相不平衡调补装置进行控制。5.根据权利要求4所述的配电台区智能管理系统，其特征是，所述通信模块包括RS485通信模块和第一GPRS通信模块，所述RS485通信模块与数据采集终端相连，所述第一GPRS通信模块接入通信系统。6.根据权利要求3所述的配电台区智能管理系统，其特征是，所述数据采集终端包括设置在台区配电柜中的控制器、数据远传装置和电气设备运行环境数据采集装置，设置在台区配电柜中低压出线上的计量电能表和剩余电流保护器，以及设置在台区电气设备上的线路故障指示器和电气接点无线温度传感器，所述的电气设备运行环境...

【专利技术属性】
技术研发人员：张体领，衷新平，李楠，边宁，夏崇震，王安宁，随力瑞，顾群，陈雷，付超，邢启廷，翟恩腾，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网山东省电力公司济宁市任城区供电公司，
类型：发明
国别省市：北京,11