一种基于物联网的低压配电开关系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的低压配电开关系统，包括：进线柜，其包括接收低压电源输入的第一进线、与所述第一进线相连接的第一断路器、与所述第一断路器相连接的第一主母线、用于对所述第一主母线进行测量的第一测控模块、用于将所述第一测控模块获得的测量结果传输到网络端的第一通讯模块、以及与操作者交互的第一人机界面；以及出线柜，其包括与所述第一主母线连接的第二进线、与所述第二进线相连接的第二断路器、与所述第二断路器相连接的馈出线、用于对所述馈出线进行测量的第二测控模块、用于将所述第二测控模块获得的测量结果传输到所述网络端的第二通讯模块、以及与操作者交互的第二人机界面。交互的第二人机界面。交互的第二人机界面。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的低压配电开关系统


[0001]本公开的实施例总体上涉及低压配电领域，并且更具体地，涉及一种基于物联网的低压配电开关系统。

技术介绍

[0002]常见的低压配电开关系统，一般包括进线柜（也称受电柜，用于从电网上接受电能）、出线柜（也称馈电柜或配电柜，用于分配电能）、电容补偿柜（也称电容器柜、补偿柜，用于改善功率因数）、无功补偿柜（也称SVG柜，即静止无功发生器static var generator，简称SVG，用于改善功率因数）、有源滤波柜（也称APF柜，有源电力滤波器Active Power Filter，简称APF，用于滤波）、母联柜（也称联络柜、母线联络柜、母线分断柜，用于连接两段母线）。
[0003]目前广泛使用的低压配电开关系统中，各柜没有网络物联能力，因此数据收集和传输能力差，大量的配电运行数据没有采集和上传，导致运行保障及日常管理手段落后，无法实现智能化。例如，目前现有的柜体经常使用面板仪表来显示少量随机数据，无法全面掌握柜体的运行数据，而且由于数据收集和传输能力差，容易产生较高的运行风险，因此需要24小时人工值守，定时观察，并通过人工抄表记录来进行监测，不具有集约化管理条件，人机交互也非常不方便直观。
[0004]并且，现有低压配电开关系统中各柜在人机交互能力方面性能较差，无法实时全面地了解各柜的运行状况，也容易导致关键数据缺失，因此不足以保障安全运行。一旦出现故障及事故，现有柜体需人工判断排查，使得故障诊断时间较长，对用户使用影响较大。此外，现有的低压配电开关系统由于缺乏物联网能力，因此无法收集、存储和传输运行过程中的历史数据，导致在发生故障之后的事件定位、事故追忆非常困难，欠缺良好的追溯能力和分析改进能力。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种基于物联网的低压配电开关系统，以解决现有技术中的以上问题和其他潜在问题中的至少一个问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提出了一种基于物联网的低压配电开关系统，包括：进线柜，其包括接收低压电源输入的第一进线、与所述第一进线相连接的第一断路器、与所述第一断路器相连接的第一主母线、用于对所述第一主母线进行测量的第一测控模块、用于将所述第一测控模块获得的测量结果传输到网络端的第一通讯模块、以及与操作者交互的第一人机界面；其中，所述第一断路器的一端与所述第一进线相连接，另一端与所述第一主母线相连接；以及出线柜，其包括与所述第一主母线连接的第二进线、与所述第二进线相连接的第二断路器、与所述第二断路器相连接的馈出线、用于对所述馈出线进行测量的第二测控模块、用于将所述第二测控模块获得的测量结果传输到所述网络端的第二通讯模块、以及与操作者交互的第二人机界面；其中，所述第二断路器的一端与所述第二进线相连接，
另一端与所述馈出线相连接；其中，所述第一人机界面上能够显示进线柜动态组态图，以便用动态图形式来展示所述进线柜的电气原理图和实时工作状态；所述第二人机界面上能够显示出线柜动态组态图，以便用动态图形式来展示所述出线柜的电气原理图和实时工作状态。
[0007]根据本专利技术的示例性实施例，所述进线柜的电气原理图上用不同颜色示出所述第一断路器的开关状态；所述进线柜的实时工作状态包括以下各项中的至少一项：分相电流、有功功率、柜内温度；所述出线柜的电气原理图上用不同颜色示出所述第二断路器的开关状态；所述出线柜的实时工作状态包括以下各项中的至少一项：分相电流、有功功率、柜内温度。
[0008]根据本专利技术的示例性实施例，所述第一断路器的开关状态包括用红色表示的合闸状态、以及用绿色表示的分闸状态；所述第二断路器的开关状态包括用红色表示的合闸状态、以及用绿色表示的分闸状态。
[0009]根据本专利技术的示例性实施例，所述第一测控模块包括以下各项中的至少一项：第一电流测量回路，采用电流互感器对所述第一主母线的电流进行测量；第一电压测量回路，经熔断器与所述第一主母线相互连接以用于测量电压；第一温度测量回路，采用温度传感器对所述第一主母线的温度进行测量。
[0010]根据本专利技术的示例性实施例，所述第二测控模块包括以下各项中的至少一项：第二电流测量回路，采用电流互感器对所述馈出线的电流进行测量；第二电压测量回路，经熔断器与所述馈出线相互连接以用于测量电压；第二温度测量回路，采用温度传感器对所述馈出线的温度进行测量；剩余电流互感器，用于对所述馈出线的剩余电流进行测量。
[0011]根据本专利技术的示例性实施例，所述第一人机界面或所述第二人机界面还能够显示以下各项中的至少一项：分相电压，合相电压，分相电流，合相电流，零线电流，分相有功功率，合相有功功率，分相无功功率，合相无功功率，分相视在功率，合相视在功率，分相有功电能，合相有功电能，分相无功电能，合相无功电能，分相功率因数，合相功率因数，频率，柜内温度，相量图，分相谐波电流，合相谐波电流，基波电流，3
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31次谐波电流分相柱状图。
[0012]根据本专利技术的示例性实施例，所述第一通讯模块经RS485接口与所述第一测控模块的进线柜通讯接口相连接，所述第一测控模块接受来自所述网络端并经所述第一通讯模块传入的第一控制信号，所述第一控制信号包括控制所述第一断路器的开关状态的信号；所述第二通讯模块经RS485接口与所述第二测控模块的出线柜通讯接口相连接，所述第二测控模块接受来自所述网络端并经所述第二通讯模块传入的第二控制信号，所述第二控制信号包括控制所述第二断路器的开关状态的信号；所述第一通讯模块经RS232数据接口与所述第一人机界面相连接，并经以太网接口与所述网络端的网络交换机、网关和互联网相互通信；所述第二通讯模块经RS232数据接口与所述第二人机界面相连接，并经以太网接口与所述网络端的网络交换机、网关和互联网相互通信。
[0013]根据本专利技术的示例性实施例，所述的基于物联网的低压配电开关系统还包括以下各项中的至少一项： 电容补偿柜，其包括与所述第一主母线连接的第三进线、与所述第三进线相连接的刀熔开关、与所述刀熔开关线连接的电容模块、以及用于对所述刀熔开关与所述电容模块之间的第三连接线进行测量的第三测控模块；其中，所述电容模块包括电力电容器；所述第三测控模块包括与所述第一通讯模块相连接的电容柜通讯接口、第三电流
测量回路、第三电压测量回路、以及第三温度测量回路；无功补偿柜，其包括与所述第一主母线连接的第四进线、与所述第四进线相连接的第四断路器、与所述第四断路器连接的SVG模块、以及用于对所述第四断路器与所述SVG模块之间的第四连接线进行测量的第四测控模块；其中，所述SVG模块包括与所述第四断路器连接的第一电感、与所述第一电感连接的第一IGBT、以及与所述第一IGBT连接的支撑电容；所述第四测控模块包括与所述第一通讯模块相连接的无功柜通讯接口、第四电流测量回路、第四电压测量回路、以及第四温度测量回路；有源滤波柜，其包括与所述第一主母线连接的第五进线、与所述第五进线相连接的第五断路器、与所述第五断路器连接的APF模块、以及用于对所述第五断路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的低压配电开关系统，其特征在于，包括：进线柜，其包括接收低压电源输入的第一进线、与所述第一进线相连接的第一断路器、与所述第一断路器相连接的第一主母线、用于对所述第一主母线进行测量的第一测控模块、用于将所述第一测控模块获得的测量结果传输到网络端的第一通讯模块、以及与操作者交互的第一人机界面；其中，所述第一断路器的一端与所述第一进线相连接，另一端与所述第一主母线相连接；以及出线柜，其包括与所述第一主母线连接的第二进线、与所述第二进线相连接的第二断路器、与所述第二断路器相连接的馈出线、用于对所述馈出线进行测量的第二测控模块、用于将所述第二测控模块获得的测量结果传输到所述网络端的第二通讯模块、以及与操作者交互的第二人机界面；其中，所述第二断路器的一端与所述第二进线相连接，另一端与所述馈出线相连接；其中，所述第一人机界面上能够显示进线柜动态组态图，以便用动态图形式来展示所述进线柜的电气原理图和实时工作状态；所述第二人机界面上能够显示出线柜动态组态图，以便用动态图形式来展示所述出线柜的电气原理图和实时工作状态。2.根据权利要求1所述的基于物联网的低压配电开关系统，其特征在于，所述进线柜的电气原理图上用不同颜色示出所述第一断路器的开关状态；所述进线柜的实时工作状态包括以下各项中的至少一项：分相电流、有功功率、柜内温度；所述出线柜的电气原理图上用不同颜色示出所述第二断路器的开关状态；所述出线柜的实时工作状态包括以下各项中的至少一项：分相电流、有功功率、柜内温度。3.根据权利要求2所述的基于物联网的低压配电开关系统，其特征在于，所述第一断路器的开关状态包括用红色表示的合闸状态、以及用绿色表示的分闸状态；所述第二断路器的开关状态包括用红色表示的合闸状态、以及用绿色表示的分闸状态。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的基于物联网的低压配电开关系统，其特征在于，所述第一测控模块包括以下各项中的至少一项：第一电流测量回路，采用电流互感器对所述第一主母线的电流进行测量；第一电压测量回路，经熔断器与所述第一主母线相互连接以用于测量电压；第一温度测量回路，采用温度传感器对所述第一主母线的温度进行测量。5.根据权利要求1
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3任一项所述的基于物联网的低压配电开关系统，其特征在于，所述第二测控模块包括以下各项中的至少一项：第二电流测量回路，采用电流互感器对所述馈出线的电流进行测量；第二电压测量回路，经熔断器与所述馈出线相互连接以用于测量电压；第二温度测量回路，采用温度传感器对所述馈出线的温度进行测量；剩余电流互感器，用于对所述馈出线的剩余电流进行测量。6.根据权利要求1
‑
3任一项所述的基于物联网的低压配电开关系统，其特征在于，所述第一人机界面或所述第二人机界面还能够显示以下各项中的至少一项：分相电压，合相电压，分相电流，合相电流，零线电流，分相有功功率，合相有功功率，分相无功功率，合相无功功率，分相视在功率，合相视在功率，分相有功电能，合相有功电能，分相无功电能，合相无功电能，分相功率因数，合相功率因数，频率，柜内温度，相量图，分相
谐波电流，合相谐波电流，基波电流，3
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31次谐波电流分相柱状图。7.根据权利要求1
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3任一项所述的基于物联网的低压配电开关系统，其特征在于，所述第一通讯模块经RS485接口与所述第一测控模块的进线柜通讯接口相连接，所述第一测控模块接受来自所述网络端并经所述第一通讯模块传入的第一控制信号，所述第一控制信号包括控制所述第一断路器的开关状态的信号；所述第二通讯模块经RS485接口与所述第二测控模块的出线柜通讯接口相连接，所述第二测控模块接受来自所述网络端并经所述第二通讯模块传入的第二控制信号，所述第二控制信号包括控制所述第二断路器的开关状态的信号；所述第一通讯模块经RS232数据接口与所述第一人机界面相连接，并经以太网接口与所述网络端的网络交换机、网关和互联网相互通信；所述第二通讯模块经RS232数据接口与所述第二人机界面相连接，并经以太网接口与所述网络端的网络交换机、网关和互联网相互通信。8.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：毕兰星，刘朝阳，王颖，许磊，
申请(专利权)人：英奈科北京智能系统有限公司，
类型：发明
国别省市：