基于TTU的配电远程监控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于TTU的配电远程监控系统，包括控制端和受控端，所述控制端和受控端通过无线通信网络相连接，控制端由通讯模块和计算机组成，受控端由通讯模块、TTU和配电变压器组成，所述TTU包括LCD、微处理器芯片、计量芯片、铁电存储器、电源和信号变换芯片、外围功能扩展模块，所述微处理器芯片包括1个RS485接口和1个GSM网络接口。本发明专利技术对配电变压器远方监控终端进行了开发，所设计的终端选择无线通信方式，可以省去布线组网带来的很多问题：通信距离受限制、覆盖范围窄、通信可靠性差，便于实现数据的远程采集和处理，特别适合移动、分散、无人值守的监控领域。

Remote monitoring and control system of distribution based on TTU

The invention discloses a distribution remote monitoring system based on TTU, including the control end and the controlled end and the control end and the controlled end is connected through a wireless communication network, the control terminal consists of communication module and computer controlled terminal consists of communication module, TTU and distribution transformer, comprising TTU LCD, microprocessor chip measurement chip, ferroelectric memory, power supply and signal conversion chip, peripheral function expansion module, the microprocessor chip including 1 RS485 interface and 1 GSM network interface. The invention of the development of the remote monitoring terminal of distribution transformer terminal, choose wireless communication design, many problems can save wiring network: communication distance is limited, narrow coverage, poor communication reliability, convenient remote data acquisition and processing, especially suitable for mobile monitoring field, dispersion, unattended.

【技术实现步骤摘要】
基于TTU的配电远程监控系统
本专利技术涉及配电监控
，特别是涉及一种基于TTU的配电远程监控系统。
技术介绍
随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，对电力的需求越来越大，促使电力事业迅速发展，电网不断扩大，用户对供电可靠性的要求也越来越高。因而，配电系统自动化DSA(DistributionSystemAutomation)的研究与应用就显得特别重要。电力供配电系统中，配电变压器是将电压直接分配给低压用户的电力设备，其运行数据是整个配电网基础数据的重要组成部分。电力供配电系统中，配电变压器是将电压直接分配给低压用户的电力设备，其运行数据是整个配电网基础数据的重要组成部分。运行数据包括：三相电压、三相电流、三相有功(无功)功率、功率因数、频率、有功(无功)电量、油温度等。这些数据正常与否是配电变压器运行是否良好的重要反映。因此，不断地监测配电变压器运行中的各种参数，依据采集的数据进行统计分析，及时地发现配电变压器运行中出现的异常情况并加以控制或解决，可以实现电网的稳定优化运行，它是配电自动化的基础与核心设备。配电变压器监控终端就是用于配电变压器的各种运行参数的监视、测量与控制的远方终端，称为“TTU”(TransformerTerminalUnit)。一方面完成对配电变压器(箱式变压器)运行数据的自动监测、存储及传输，为电力企业提供的一些专业分析，例如负荷预测、线损分析等提供数据；另一方面实现现场控制无功电容的投切，就地保持系统的无功平衡；此外，配电变压器发生过载和缺相故障时可由TTU发出跳闸指令直接切除低压负载，并通过DTU（数据传输终端设备）上报电子站。由于近年来计算机技术、通信技术及电力事业的飞速发展，配电网综合自动化成为必然趋势，国内许多厂家和研究单位纷纷研制和开发各种类型的TTU。TTU已从早期的功能单一、通信能力方式简单发展到现的智能化、小型化、多功能化并具备多种通信方式，加快了国内配电系统自动化的发展步伐。目前，国内外很多厂家致力于研制和开发TTU产品，功能上各有侧重。例如，工业级单片机（MSP430），这种结构的产品虽然控制性能较好，但却不擅长数字信号的处理，特别是处理电力系统中复杂的数据运算时，耗时过长。随着DSP技术的推广，一些公司目前已经生产了DSP＋MCU的结构，其中DSP芯片为TI公司的TMS320C2XX系列，只用于测量数据的采集和运算，运算结果送入IntelMCS－96芯片，由单片机完成控制、通信及人机对话功能等，并由一块FPGA芯片完成片选及逻辑控制功能；还有北京时代集团推出的TPM2000型配电监控仪、洛阳卓飞公司的PD－A01配变监测终端也都是基于此类结构的产品。这些结构设计虽然能够满足性能上的要求，但系统设计上增加了难度，电路板接线复杂，从而使装置的可靠性降低；同时造成一定的资源浪费，成本较高，不利于我国配网工程中推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述设计虽然能够满足性能上的要求，但系统设计上增加了难度，电路板接线复杂，从而使装置的可靠性降低；同时造成一定的资源浪费，成本较高，不利于我国配网工程中推广应用的问题，而提供一种基于TTU的配电远程监控系统。为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于TTU的配电远程监控系统，包括控制端和受控端，所述控制端和受控端通过无线通信网络相连接，控制端由通讯模块和计算机组成，受控端由通讯模块、TTU和配电变压器组成，所述TTU包括LCD、微处理器芯片、计量芯片、铁电存储器、电源和信号变换芯片、外围功能扩展模块，所述微处理器芯片包括1个RS485接口和1个GSM网络接口。其中，所述通讯模块为GSM通讯模块，所述无线通信网络为GSM通信网络。本专利技术对配电变压器远方监控终端进行了开发，所设计的终端选择无线通信方式，可以省去布线组网带来的很多问题：通信距离受限制、覆盖范围窄、通信可靠性差，便于实现数据的远程采集和处理，特别适合移动、分散、无人值守的监控领域。附图说明图1所示为本专利技术的系统结构示意图；图2所示为本专利技术提供的GSM通信网络的结构示意图；图3所示为本专利技术提供的TTU的结构示意图；图4所示为本专利技术提供的计量芯片的电路结构示意图；图5所示为本专利技术提供的铁电存储器的电路结构示意图；图中：A-控制端，B-GSM通信网络，C-受控端。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，其既可以指代某一部件与另一部件直接连接，也可以指代某一部件通过其他部件与另一部件相连接。本申请应用于配电自动化系统内，对于分布范围大、地域比较复杂、实时数据量小、数量众多的配电变压器监测和控制来说可以节省耗费巨大的导线材料和人工费用，而且免除了日常检修和维护费用。同时，具有高可靠性，扩展性和抗干扰性。这样配变监控系统应用GSM技术可以监控配电变压器的运行状态、用户的电表读数等参数。因此，将GSM通信技术应用于配电自动化系统中，将会使配电自动化系统更加方便地服务于人们。如图1所示，本专利技术一种基于GSM通信模块的配电远程监控系统，包括控制端和受控端，所述控制端和受控端通过GSM通信网络相连接，控制端由GSM通讯模块和计算机组成，受控端由GSM通讯模块、TTU和配电变压器组成，GSM通信网络包括通信基站和短消息服务中心，控制端的GSM通讯模块和计算机通过串行口RS232连接，受控端的GSM通讯模块通过串行口RS232与TTU连接，TTU与配电变压器连接，控制端的GSM通讯模块通过通信基站与短消息服务中心相连接，短消息服务中心通过通信基站与受控端的GSM通讯模块相连接。GSM远程监控系统由控制端和受控端两部分组成，本系统中，控制端由GSM通讯模块和计算机组成，受控端由TTU和配电变压器组成。其中计算机用于监测和控制，计算机不但可以接受通过GSM模块发送过来的TTU的数据，而且还可以通过GSM模块控制TTU。计算机经短消息服务中心向受控端发送短消息，GSM模块接收短消息后，通过串行口RS232传给TTU，TTU根据接收到的短消息进行处理，从中提取控制命令，再对配电变压器进行相应的控制操作；而配电变压器的状态信息也是以短消息的形式通过GSM模块发送给短消息服务中心，再由短消息服务中心发送给计算机。计算机收到短消息后，根据短消息的内容可发回短消息进行对配电变压器的控制。图2为GSM远程监控原理框图。其中，所述GSM通信网络包括交换网路子系统(SS)、无线基站子系统(BSS)和移动台(MS)及操作维护子系统(OMC)四大子系统，所述交换网路子系统（SS)包括：移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR)、归属位置寄存器（HLR)、鉴权中心（AUC）、移动设备识别寄存器（EIR）；无线基站子系统(BSS)包括基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)；移动台包括移动终端(MS)和客户识别卡(SIM)；短信息业务中心(SMSC)。交换网路子系统（SS)完成交换功能和用户数据移动性管理、安全性管理所需的数据库功能，SS由一系列功能尸体所构成，各功能实体介绍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于TTU的配电远程监控系统，其特征在于：包括控制端和受控端，所述控制端和受控端通过无线通信网络相连接，控制端由通讯模块和计算机组成，受控端由通讯模块、TTU和配电变压器组成，所述TTU包括LCD、微处理器芯片、计量芯片、铁电存储器、电源和信号变换芯片、外围功能扩展模块，所述微处理器芯片包括1个RS485接口和1个GSM网络接口。

【技术特征摘要】
1.一种基于TTU的配电远程监控系统，其特征在于：包括控制端和受控端，所述控制端和受控端通过无线通信网络相连接，控制端由通讯模块和计算机组成，受控端由通讯模块、TTU和配电变压器组成，所述TTU包括LCD、微处理器芯片、计量芯片、铁电...

【专利技术属性】
技术研发人员：范金山，范金亮，范金伟，王金兰，
申请(专利权)人：天津中电华利电器科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12