馈线终端线损装置及其数据处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种馈线终端线损装置，包括电源模块、电压隔离采样模块、电流隔离采样模块、控制模块和隔离通信模块；电源模块供电；电压隔离采样模块隔离采样外部电压信号并上传控制模块；电流隔离采样模块隔离采样外部电流信号并上传控制模块；控制模块控制馈线终端线损装置工作；隔离通信模块用于馈线终端线损装置与外部进行隔离通信。本发明专利技术还公开了所述馈线终端线损装置的数据处理方法。本发明专利技术通过可靠的电路设计，实现了电压电流隔离采样和隔离通信，提高了装置的安全性和可靠性；而且本发明专利技术的电路简单，系统集成度高，成本低廉。

Feeder Terminal Line Loss Device and Its Data Processing Method

【技术实现步骤摘要】
馈线终端线损装置及其数据处理方法
本专利技术具体涉及一种馈线终端线损装置及其数据处理方法。
技术介绍
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，电能的稳定可靠供应，就成为了电力系统最重要的任务之一。线损是电力系统的重要指标之一，其能够反映电网的安全可靠运行和效率运行。因此，实时监控电力系统的线损变化，将是电力系统的重要监控任务之一。馈线终端(简称FTU)，是安装在配电网馈线回路的柱上和开关柜等处，并具有遥信、遥测、遥控和馈线自动化功能的配电自动化终端。馈线终端的线损装置安装于馈线终端内部，用于提供线损计算所需信息的装置。馈线终端线损装置是配电网计算线损的数据来源，需满足高计量准确度、高安全性和可靠性的要求。但是，传统的馈线终端线损装置，其动态范围较小，小电流计量时误差较大，无法满足配电网高准确度计量要求；而且，其内部电信号与外部电压电流信号隔离，安全性和可靠性不高。传统的馈线终端线损装置由于系统方案集成度不高，导致外形尺寸较大，无法满足部分内部空间小的馈线终端的安装要求。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种集成度高、可靠性高、准确性高、且安全稳定的馈线终端线损装置。本专利技术的目的之二在于提供一种所述馈线终端线损装置的数据处理方法。本专利技术提供的这种馈线终端线损装置，包括电源模块、电压隔离采样模块、电流隔离采样模块、控制模块和隔离通信模块；电压隔离采样模块、电流隔离采样模块和隔离通信模块均与控制模块连接；电源模块给所述馈线终端线损装置供电；电压隔离采样模块用于隔离采样外部电压信号并上传控制模块；电流隔离采样模块用于隔离采样外部电流信号并上传控制模块；控制模块用于控制所述馈线终端线损装置工作；隔离通信模块用于所述馈线终端线损装置与外部设备之间进行隔离通信。所述的馈线终端线损装置还包括存储模块；存储模块与控制模块连接，用于存储所述馈线终端线损装置的工作参数。所述的存储模块为由型号为M24256-BRP的存储芯片构成的电路。所述的电源模块包括开关电源电路、电源掉电监测电路、线性稳压电源电路和电池供电电路；开关电源电路与电源掉电检测电路和线性稳压电源电路连接；电源掉电检测电路与控制模块相连；开关电源电路用于将外部提供的24V或48V直流电转换为两路隔离的直流电源；电源掉电监测电路用于外部输入电源状态监测；线性稳压电源电路用于将系统电源转换为控制模块电源；电池供电电路用于在外部直流电断电时为控制模块的时钟电路提供后备电源。所述的电压隔离采样模块包括电压偏置电路和电压隔离采样电路；电压偏置电路用于给电压隔离采样电路提供偏置电压，从而保证控制模块能够对采样的电压信号进行模数转换；电压隔离采样电路包括三路电压采样电路，每一路电压采样电路均包括若干个一次侧电阻、电压互感器电路和输出滤波电路，若干个一次侧电阻串联后，再与电压互感器电路、输出滤波电路连接；一次侧电阻串接一次侧电压，再通过电压互感器电路进行电压采样，最后通过输出滤波电路进行滤波后，上传至控制模块。所述的电流隔离采样模块包括三路电流采样电路；每一路电流采样电路包括电流互感器电路和输出抗混叠滤波电路；电流互感器电路与输出抗混叠滤波电路相连；电流互感器电路用于采样线路的电流信号并输出采样信号；输出采样信号通过输出抗混叠滤波电路进行滤波后上传至控制模块。所述的控制模块包括时钟电路和控制器电路；时钟电路与控制器电路连接，用于给所述控制器电路提供标准时钟信息；控制器电路用于控制所述馈线终端线损装置的工作。所述的时钟电路为由型号为RX-8025T的时钟芯片构成的电路。所述的控制器电路为由型号为MKM33Z128ACLH5的控制器芯片构成的电路。所述的隔离通信模块包括隔离芯片电路、RS485通信电路和RS232通信电路；隔离芯片电路将控制模块信号与外部通信信号进行电气隔离；经过隔离的控制模块信号同时连接到RS485通信电路和RS232通信电路；RS485通信电路用于与外部设备进行RS485总线通信，RS232通信电路用于与外部设备进行RS232总线通信。所述的隔离芯片电路为由型号为ISO7721的隔离芯片构成的电路。所述的RS485通信电路为由型号为MAX13085E的通信收发器芯片构成的电路。所述的RS232通信电路为由型号为UM232EE的通信收发器芯片构成的电路。本专利技术还提供了一种所述馈线终端线损装置的数据处理方法，包括如下步骤：S1.馈线终端线损装置通过隔离采样模块采集线路电压和电流；S2.馈线终端线损装置通过控制模块将采集的电压模拟量和电流模拟量转换为电压数字量数据和电流数字量数据；S3.馈线终端线损装置根据电压和电流的数字量数据，计算得到有功电能、无功电能、有功功率、无功功率、视在功率、电压有效值、电流有效值等用于线损计算的基础数据；S4.馈线终端线损装置将计算得到的用于线损计算的基础数据通过隔离通信模块向馈线终端发送；S5.馈线终端将用于线损计算的基础数据转发至智能配电网监测主站；S6.智能配电网监测主站获得同一时刻各馈线终端提供的用于线损计算的基础数据，并根据这些基础数据计算各线路段线损。本专利技术提供的这种馈线终端线损装置及其数据处理方法，通过可靠的电路设计，实现了电压电流隔离采样和隔离通信，提高了装置的安全性和可靠性；而且本专利技术的电路简单，系统集成度高，成本低廉。附图说明图1为本专利技术装置的功能模块图。图2为本专利技术装置的一路电压采样电路的电路原理示意图。图3为本专利技术装置的一路电流采样电路的电路原理示意图。图4为本专利技术装置的电压偏置电路的电路原理示意图。图5为本专利技术装置的时钟电路的电路原理示意图。图6为本专利技术装置的开关电源电路的电路原理示意图。图7为本专利技术装置的电源掉电监测电路的电路原理示意图。图8为本专利技术装置的线性稳压电源电路的电路原理示意图。图9为本专利技术装置的电池供电电路的电路原理示意图。图10为本专利技术装置的存储模块的电路原理示意图。图11为本专利技术装置的控制器电路的电路原理示意图。图12为本专利技术装置的隔离芯片电路的电路原理示意图。图13为本专利技术装置的RS485通信电路和RS232通信电路的电路原理示意图。图14为本专利技术方法的方法流程示意图。具体实施方式如图1所示为本专利技术装置的功能模块图：本专利技术提供的这种馈线终端线损装置，包括电源模块、电压隔离采样模块、电流隔离采样模块、控制模块、隔离通信模块和存储模块；电压隔离采样模块、电流隔离采样模块和隔离通信模块均与控制模块连接；电源模块给所述馈线终端线损装置供电；电压隔离采样模块用于隔离采样外部电压信号并上传控制模块；电流隔离采样模块用于隔离采样外部电流信号并上传控制模块；控制模块用于控制所述馈线终端线损装置工作；隔离通信模块用于所述馈线终端线损装置与外部设备之间进行隔离通信，比如用于所述馈线终端线损装置与馈线终端之间进行隔离通信；存储模块与控制模块连接，用于存储所述馈线终端线损装置的工作参数，比如用于存储电量数据、冻结数据、系统参数等。具体实施时，电源模块包括开关电源电路、、电源掉电监测电路、线性稳压电源电路和电池供电电路；开关电源电路与电源掉电检测电路和线性稳压电源电路连接；电源掉电检测电路与控制模块相连；开关电源电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种馈线终端线损装置，其特征在于包括电源模块、电压隔离采样模块、电流隔离采样模块、控制模块和隔离通信模块；电压隔离采样模块、电流隔离采样模块和隔离通信模块均与控制模块连接；电源模块给所述馈线终端线损装置供电；电压隔离采样模块用于隔离采样外部电压信号并上传控制模块；电流隔离采样模块用于隔离采样外部电流信号并上传控制模块；控制模块用于控制所述馈线终端线损装置工作；隔离通信模块用于所述馈线终端线损装置与外部设备之间进行隔离通信。

【技术特征摘要】
1.一种馈线终端线损装置，其特征在于包括电源模块、电压隔离采样模块、电流隔离采样模块、控制模块和隔离通信模块；电压隔离采样模块、电流隔离采样模块和隔离通信模块均与控制模块连接；电源模块给所述馈线终端线损装置供电；电压隔离采样模块用于隔离采样外部电压信号并上传控制模块；电流隔离采样模块用于隔离采样外部电流信号并上传控制模块；控制模块用于控制所述馈线终端线损装置工作；隔离通信模块用于所述馈线终端线损装置与外部设备之间进行隔离通信。2.根据权利要求1所述的馈线终端线损装置，其特征在于还包括存储模块；存储模块与控制模块连接，用于存储所述馈线终端线损装置的工作参数；存储模块为由型号为M24256-BRP的存储芯片构成的电路。3.根据权利要求1所述的馈线终端线损装置，其特征在于所述的电源模块包括开关电源电路、电源掉电监测电路、线性稳压电源电路和电池供电电路；开关电源电路与电源掉电检测电路和线性稳压电源电路连接；电源掉电检测电路与控制模块相连；开关电源电路用于将外部提供的24V或48V直流电转换为两路隔离的直流电源；电源掉电监测电路用于外部输入电源状态监测；线性稳压电源电路用于将系统电源转换为控制模块电源；电池供电电路用于在外部直流电断电时为控制模块的时钟电路提供后备电源。4.根据权利要求3所述的馈线终端线损装置，其特征在于所述的电压隔离采样模块包括电压偏置电路和电压隔离采样电路；电压偏置电路用于给电压隔离采样电路提供偏置电压，从而保证控制模块能够对采样的电压信号进行模数转换；电压隔离采样电路包括三路电压采样电路，每一路电压采样电路均包括若干个一次侧电阻、电压互感器电路和输出滤波电路，若干个一次侧电阻串联后，再与电压互感器电路、输出滤波电路连接；一次侧电阻串接一次侧电压，再通过电压互感器电路进行电压采样，最后通过输出滤波电路进行滤波后，上传至控制模块。5.根据权利要求3所述的馈线终端线损装置，其特征在于所述的电流隔离采样模块包括三路电流采样电路；每一路电流采样电路包括电流互感器电路和输出抗混叠滤波电路；电流互感器电路与输出抗混叠滤波电路相连；电流互感器电路用于采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹强，周宣，周为，任智仁，
申请(专利权)人：威胜集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43