一种馈线终端及线路保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种馈线终端及线路保护装置，包括：电源模块与双核异构处理器连接，用于向双核异构处理器供电；互感器安装在配电网线路上，采集线路运行参数的模拟量，所述AD采集模块将运行参数模拟量转换为数字量；双核异构处理器对接收到线路的运行参数进行分析，计算得到该线路的数据，判断该线路是否发生故障，如果发生故障，则通过数据传输模块向断路器发出分闸动作命令信号，控制断路器断开本故障线路；无线通信模块将双核异构处理器采集到的运行参数、计算线路数据、判断的故障线路发送至云服务平台和用户终端上。本发明专利技术采用高速采样芯片和高速处理器控制芯片相结合的配网自动化控制装置，能快速稳定的完成对配网线路的保护和监控。

【技术实现步骤摘要】
一种馈线终端及线路保护装置
本专利技术涉及配电网线路保护
，特别涉及一种馈线终端及线路保护装置。
技术介绍
现有电网故障检测，基本都是检测当前终端单点的故障信号来进行故障判断，在电网实际运行的过程中，有一些故障往往会影响到非故障线路的运行，比如接地故障，在相邻比较近的故障线路和非故障线路上，当某一条线路出现接地故障时，相邻的一条非故障线路也会生产异常的零序电流，导致正常线路故障跳闸。目前电力市场上大量使用的馈线保护终端，因需求越来越复杂，要求采集数据实时性高，速率越来越快，通讯规约越来越复杂，体积要求越来越小型化，现有产品普遍存在以下技术状况：为了同时能达到高速实时运算分析，和复杂的网络通讯、文件处理的要求，一般采用“实时运算DSP+规约文件处理ARM核”或“实时运算ARM核+规约文件处理ARM核”或类似这种双芯片，双操作系统的结构。这种结构的不足之处在于：1、线路板体积偏大，线路板布线相对复杂。2、两套硬件系统同时在一块线路板上运行，额外增加了一套单片机系统，故障点增加，生产成本增加。3、软件方面，需要写两套程序，给升级维护造成困难。4、两套系统间需要增加通讯和同步机制，额外增加MCU负荷。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种馈线终端及线路保护装置。为了实现上述目的，本专利技术的实施例提供一种馈线终端及线路保护装置，包括：机箱、安装于所述机箱内的电源模块、互感器、双核异构处理器、数据传输模块、无线通信模块、按键和显示模块、存储模块、AD采集模块，其中，所述电源模块与所述双核异构处理器连接，用于向所述双核异构处理器供电；所述互感器安装在配电网线路上，采集线路运行参数的模拟量，所述互感器进一步与AD采集模块连接，所述AD采集模块将运行参数模拟量转换为数字量，并发送至所述双核异构处理器；所述双核异构处理器对接收到线路的运行参数进行分析，计算得到该线路的数据，判断该线路是否发生故障，如果发生故障，则向通过所述数据传输模块向断路器发出分闸动作命令信号，控制断路器断开本故障线路；其中，所述运行参数包括：三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和谐波数据；所述存储模块与所述双核异构处理器连接，用于接收并存储所述运行参数、计算得到的线路的数据；所述无线通信模块与所述双核异构处理器连接，用于将所述双核异构处理器采集到的运行参数、计算得到的线路数据、判断的故障线路发送至云服务平台和用户终端上；所述按键和显示模块嵌设在所述机箱的面板上，与所述双核异构处理器连接，用于接收用户通过操作所述按键发出的控制指令，以控制显示模块上的菜单界面。进一步，所述双核异构处理器判断该线路是否发生故障，包括：对计算得到的线路数据进行分析，当检测到线路短路或接地故障时，控制所述断路器切断本故障线路。进一步，所述双核异构处理器采用ARMA9+ARMM4单芯片双架构的双核结构。进一步，所述数据传输模块采用以太网接口、RS232接口、RS485接口、26芯航插接口和5芯航插接口；所述无线通信模块采用WIFI接口、4G无线通讯接口、5G无线通讯接口；所述存储模块采用NADNflash芯片和EERPOM芯片。进一步，所述馈线终端对配电网线路提供以下功能：三段式过流保护功能、零序电流保护功能、重合闸控制功能、后加速功能、过压欠压保护功能、环网功能、非电量保护功能、零序电压保护功能、谐波分析功能。进一步，所述显示模块上的菜单界面包括：设置栏和显示栏，所述设置栏下设有：时间设定、通讯串口设置、密码设置、参数校准；所述显示栏下设有：通讯参数、保护设定、测量参数、系统状态、软件版本、事件记录，其中，测量参数下进一步设有：测量数据集、IO状态、谐波数据和基波数据。本专利技术还提出一种线路保护装置，包括：多个上述实施例的馈线终端和无线通讯通道，所述多个馈线终端分别安装在配电网的各个线路上，以分别检测对应线路上的运行参数，所述馈线终端之间通过无线通讯通道进行通讯，其中，当一个馈线终端检测到其所在线路发生故障时，将检测到的故障信息通过网络组播方式，发送给附近线路的其他馈线终端，其他所述馈线终端在接收到该故障信息后，则对自己所在线路的电流和电压波形和收到的就近终端发来的故障信息进行正、负序综合判断，根据综合判断结果，决定是否控制断路器进行分闸动作来切断故障线路；其中，所述馈线终端之间的数据传输采用双向身份认证和对称加密的方式。进一步，还包括通讯主站，所述通讯主站通过所述无线通讯通道与每个所述馈线终端连接，当一个所述馈线终端检测到其所在线路发生故障时，将检测到的故障信息发送给所述通讯主站，由所述通讯主站对该馈线终端所在线路的故障信息进行分析，判断出需要切断故障线路的附近其他线路，向上述线路的馈线终端发送遥控指令，控制完成上述线路进行分闸切断线路动作，其中，所述馈线终端和通讯主站之间的数据传输采用双向身份认证和对称加密的方式。进一步，采用双向身份认证和对称加密的方式，包括：在正式数据传输之前，通讯双方先使用预先安装的CA证书进行身份认证，认证成功后进入正常数据传输状态后，传输数据前先使用对称密钥对数据进行加密，再进行数据传输，接收端收到数据后，用对称密钥对数据进行解密。进一步，每个所述馈线终端采集遥信量并发送给所述通讯主站，其中，所述遥信量包括：开关的分合状态、开关储能状态、馈线终端的电源状态、馈线终端的异常状态、遥测越限、过流和接地状态。根据本专利技术实施例的馈线终端及线路保护装置，馈线终端FTU是采用高速采样芯片和32位高速处理器控制芯片相结合的配网自动化控制装置，能快速稳定的完成对配网线路的保护和监控。集保护、测量、控制、监测、通讯、远动等功能于一体，具有集成度高、配置灵活、界面友好等特点。广泛应用于辐射型供电及环网供电系统，可以与主站配合，帮助系统识别线路瞬时性故障与永久性故障，可自动消除瞬时故障对线路的影响，又可与主站配合，隔离永久故障段，避免造成长时间的大面积停电，自动恢复非故障区段电网供电，从而经济实用地实现配网自动化。馈线终端FTU是针对10KV配电网中的负荷开关(或断路器)的监控和保护而研发的配网自动化终端产品。安装于配电网10kV馈线回路，与开关、电压互感器组成成套设备，具备遥信、遥测、遥控、故障检测、历史数据存储和通信等功能。该馈线终端FTU与断路器以防护控制电缆及航空接插件进行电气连接。设备安装投运后，能够根据设定的技术参数和变电站保护参数相配合，按照主站逻辑，完成被控支线的单相接地故障和相间短路故障检测，实现线路故障监测、隔离及非故障区段恢复供电功能。馈线终端FTU以高性能32位双核异构微处理器为硬件开发平台，以高效嵌入式实时双操作系统为软件开发平台。采用统一的嵌入式软硬件组合平台(自主开发的主板采用32位双核异构CPU，主频可达到1GHZ，信息处理容量大)，支持高速千兆以太网总线以及CAN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种馈线终端，其特征在于，所述馈线终端安装在配电网线路上，包括：机箱、安装于所述机箱内的电源模块、互感器、双核异构处理器、数据传输模块、无线通信模块、按键和显示模块、存储模块、AD采集模块，其中，/n所述电源模块与所述双核异构处理器连接，用于向所述双核异构处理器供电；/n所述互感器安装在配电网线路上，采集线路运行参数的模拟量，所述互感器进一步与AD采集模块连接，所述AD采集模块将运行参数模拟量转换为数字量，并发送至所述双核异构处理器；/n所述双核异构处理器对接收到线路的运行参数进行分析，计算得到该线路的数据，判断该线路是否发生故障，如果发生故障，则向通过所述数据传输模块向断路器发出分闸动作命令信号，控制断路器断开本故障线路；其中，所述运行参数包括：三相电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数、谐波数据；/n所述存储模块与所述双核异构处理器连接，用于接收并存储所述运行参数、计算得到的线路的数据；/n所述无线通信模块与所述双核异构处理器连接，用于将所述双核异构处理器采集到的运行参数、计算得到的线路数据、判断的故障线路发送至云服务平台和用户终端上；/n所述按键和显示模块嵌设在所述机箱的面板上，且与与所述双核异构处理器连接，用于接收用户通过操作所述按键发出的控制指令，以控制显示模块上的菜单界面。/n...

【技术特征摘要】
1.一种馈线终端，其特征在于，所述馈线终端安装在配电网线路上，包括：机箱、安装于所述机箱内的电源模块、互感器、双核异构处理器、数据传输模块、无线通信模块、按键和显示模块、存储模块、AD采集模块，其中，
所述电源模块与所述双核异构处理器连接，用于向所述双核异构处理器供电；
所述互感器安装在配电网线路上，采集线路运行参数的模拟量，所述互感器进一步与AD采集模块连接，所述AD采集模块将运行参数模拟量转换为数字量，并发送至所述双核异构处理器；
所述双核异构处理器对接收到线路的运行参数进行分析，计算得到该线路的数据，判断该线路是否发生故障，如果发生故障，则向通过所述数据传输模块向断路器发出分闸动作命令信号，控制断路器断开本故障线路；其中，所述运行参数包括：三相电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数、谐波数据；
所述存储模块与所述双核异构处理器连接，用于接收并存储所述运行参数、计算得到的线路的数据；
所述无线通信模块与所述双核异构处理器连接，用于将所述双核异构处理器采集到的运行参数、计算得到的线路数据、判断的故障线路发送至云服务平台和用户终端上；
所述按键和显示模块嵌设在所述机箱的面板上，且与与所述双核异构处理器连接，用于接收用户通过操作所述按键发出的控制指令，以控制显示模块上的菜单界面。


2.如权利要求1所述的馈线终端，其特征在于，所述双核异构处理器判断该线路是否发生故障，包括：对计算得到的线路数据进行分析，当检测到线路短路或接地故障时，控制所述断路器切断本故障线路。


3.如权利要求1所述的馈线终端，其特征在于，所述双核异构处理器采用ARMA9+ARMM4单芯片双架构的双核结构。


4.如权利要求1所述的馈线终端，其特征在于，所述数据传输模块采用以太网接口、RS232接口、RS485接口、26芯航插接口和5芯航插接口；
所述无线通信模块采用WIFI接口、4G无线通讯接口、5G无线通讯接口；
所述存储模块采用NADNflash芯片和EERPOM芯片。


5.如权利要求1所述的馈线终端，其特征在于，所述馈线终端对配电网线路提供以下功能：三段式过流保护功能、零序电流保护功能、重合闸控制功能、后加速功能、过压欠压保护功能、环网功能、非电量保护功能、零序...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱章鹏，
申请(专利权)人：石家庄高景软件科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13