一种配电台区拓扑识别装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种配电台区拓扑识别装置，其中，所述配电台区拓扑识别装置包括：MCU控制单元、特征信号注入单元、采集单元、选频放大单元和电源管理单元；所述MCU控制单元通过导线与所述特征信号注入单元电性输出连接，所述特征信号注入单元与电力线电性连接；所述MCU控制单元通过导线与所述选频放大单元电性输入连接，所述选频放大单元通过导线与所述采集单元电性输入连接，所述采集单元与电力线电性连接；所述电源管理单元与电力线电性连接。本实用新型专利技术解决了如何准确且快速的进行拓扑识别并输出拓扑识别结果的技术问题。扑识别并输出拓扑识别结果的技术问题。扑识别并输出拓扑识别结果的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种配电台区拓扑识别装置


[0001]本技术涉及智能电网
，尤其涉及一种配电台区拓扑识别装置。

技术介绍

[0002]在智能电网发展过程中，为了实现“可测、可观、可控”的目标，推进以故障自愈为方向的配网自动化建设，台区拓扑识别是推进数字化配电网建设的必要技术基础。传统配电台区主要通过人工维护的档案建立拓扑关系，但是由于现场线路复杂、设备数量繁多、设备安装隐秘等问题，仍存在精细化程度不高、图实不符、智能识别手段缺乏等问题，难以满足配电台区精细化管理要求。现有台区拓扑识别关系精准识别的方案中，基于大数据分析的识别方案所需数据量大，识别周期长，识别准确度也受负荷波动影响；而基于电信号畸变的方案虽然识别迅速，准确率高，但是由于畸变信号太大，会影响供电质量，且存在一定的安全隐患，所以目前比较广泛应用的方案是基于特征电流注入的识别方法，电流注入方法比较简单，但是想从电网大背景下，将特征信号提取并识别出来，不同实现方法的识别效果有很大的差异，尤其是在背景电流大以及噪声干扰严重的工业配电网环境下，微弱的特征信号极可能被大的背景噪声淹没，给我们提取并识别特征信号造成了极大的困难。目前，特征电流注入式的拓扑识别，其特征电流信号比较微弱，电流峰值不高于600mA，一般在400mA以下；而电网环境下，台区工频电流背景普遍达到1000A以上，极限情况可达3000A，即峰值可能达到4242A，特征信号和背景信号相差10000倍以上，需要在如此大的背景下分辨特征信号，若只是将采样信号等比例缩放，对采集设备的动态响应范围以及精度要求太高，往往会出现大电流背景下识别结果不准确以及识别成功率低的问题。因此，亟待提出一种配电台区拓扑识别装置，解决如何准确且快速的进行拓扑识别并输出拓扑识别结果的技术问题。

技术实现思路

[0003]本技术的主要目的是提供一种配电台区拓扑识别装置，旨在解决如何准确且快速的进行拓扑识别并输出拓扑识别结果的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供一种配电台区拓扑识别装置，其中，所述配电台区拓扑识别装置包括：MCU控制单元、特征信号注入单元、采集单元、选频放大单元和电源管理单元；所述MCU控制单元通过导线与所述特征信号注入单元电性输出连接，所述特征信号注入单元与电力线电性连接；所述MCU控制单元通过导线与所述选频放大单元电性输入连接，所述选频放大单元通过导线与所述采集单元电性输入连接，所述采集单元与电力线电性连接；所述电源管理单元与电力线电性连接。
[0005]优选方案之一，所述MCU控制单元包括处理器D1；
[0006]所述处理器D1的10引脚与所述选频放大单元连接；
[0007]所述处理器D1的29引脚与所述特征信号注入单元连接。
[0008]优选方案之一，所述特征信号注入单元包括全波整流电路；所述全波整流电路包
括整流桥BR1，所述整流桥BR1的1引脚与电力线的零线连接，所述整流桥BR1的2引脚与电力线的火线连接，所述整流桥BR1的3引脚与电流注入控制电路连接，所述整流桥BR1的4引脚接地。
[0009]优选方案之一，所述特征信号注入单元包括自取电电路，所述自取电电路包括MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极通过电阻R10与VDC端连接，所述MOS管Q1的源极与电阻R7连接，所述电阻R7的另一端分别与电流注入控制电路和电阻R3连接，所述电阻R3的另一端分别与电容C13、稳压二极管V1和MOS管Q1的栅极连接，所述电容C13和所述稳压二极管V1的另一端接地。
[0010]优选方案之一，所述特征信号注入单元包括电流注入控制电路，所述电流注入控制电路包括光耦D2，所述光耦D2的1引脚接VCC端；所述光耦D2的2引脚与三极管VT2的集电极连接，所述三极管的基极通过动态响应电路与所述MCU控制单元连接，所述三极管的发射极接地；所述光耦D2的3引脚分别与互补驱动电路和电阻R21连接，所述电阻R21的另一端接地，所述互补驱动电路通过电阻R14与MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的栅极还与电阻R18、电容C18和稳压二极管V2连接，所述MOS管Q2的源极分别与全波整流电路和自取电电路连接，所述MOS管Q2的漏极与电阻R19连接，所述电阻R18、电容C18、稳压二极管V2、电阻R19接地；所述光耦D2的4引脚接VDC端。
[0011]优选方案之一，所述动态响应电路包括电阻R16，所述电阻R16的一端分别与MCU控制单元和电容C16连接，所述电容C16的另一端与电阻R15连接，所述电阻R15的另一端分别与二极管VD2、电阻R17和三极管VT2的基极连接，所述电阻R16、二极管VD2和电阻R17的另一端接地。
[0012]优选方案之一，所述采集单元包括采集电路，所述采集电路包括电流互感器T1，所述电流互感器的1引脚和2引脚分别与双二极管V3和双二极管V4连接，所述双二极管V3的另一端与所述双二极管V4的另一端连接；所述电流互感器的1引脚和2引脚还与第一滤波电路的输入端连接，所述第一滤波电路的输出端分别与电阻R22、电阻R23和选频放大单元连接，所述电阻R22和电阻R23的另一端接地。
[0013]优选方案之一，所述第一滤波电路包括电容C20，所述电容C20的一端分别与双二极管V3和电感L1连接，所述电容C20的另一端分别与电容C22和地端连接，所述电容C22的另一端与电感L2连接，所述电感L2的另一端分别与电阻R23和电容C21连接，所述电容C21的另一端分别与电容C19和地端连接，所述电容C19的另一端分别与电阻R22和电感L1的另一端连接。
[0014]优选方案之一，所述选频放大单元包括共模输出转化电路，所述共模输出转化电路包括运算放大器U1A，所述运算放大器U1A的1、2引脚接VCC端；所述运算放大器U1A的3引脚分别与电阻R24和电阻R26连接，所述电阻R26的另一端与采集单元连接；所述运算放大器U1A的4引脚分别与电阻R28和电阻R31连接，所述电阻R28的另一端与采集单元连接，所述电阻R31的另一端接地；所述运算放大器U1A的5引脚分别与电阻R24和选频放大电路连接。
[0015]优选方案之一，所述选频放大单元包括选频放大电路，所述选频放大电路包括运算放大器U1B的1引脚分别与电阻R25和电容C24连接，所述电容C24的另一端通过电阻R27与共模输出转化电路连接，所述电阻R25的另一端分别与电容C23和运算放大器U1B的3引脚连接，所述电容C23的另一端与电容C24的另一端连接；所述运算放大器U1B的2引脚分别与电
阻R30和电阻R32连接，所述电阻R30的另一端接VCC端，所述电阻R32的另一端接地；所述运算放大器U1B的3引脚通过第二滤波电路与所述MCU控制单元连接。
[0016]本技术的上述技术方案中，该配电台区拓扑识别装置包括：MCU控制单元、特征信号注入单元、采集单元、选频放大单元和电源管理单元；所述MCU控制单元通过导线与所述特征信号注入单元电性输出连接，所述特征信号注入单元与电力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电台区拓扑识别装置，其特征在于，所述配电台区拓扑识别装置包括：MCU控制单元、特征信号注入单元、采集单元、选频放大单元和电源管理单元；所述MCU控制单元通过导线与所述特征信号注入单元电性输出连接，所述特征信号注入单元与电力线电性连接；所述MCU控制单元通过导线与所述选频放大单元电性输入连接，所述选频放大单元通过导线与所述采集单元电性输入连接，所述采集单元与电力线电性连接；所述电源管理单元与电力线电性连接。2.根据权利要求1所述的一种配电台区拓扑识别装置，其特征在于，所述MCU控制单元包括处理器D1；所述处理器D1的10引脚与所述选频放大单元连接；所述处理器D1的29引脚与所述特征信号注入单元连接。3.根据权利要求1所述的一种配电台区拓扑识别装置，其特征在于，所述特征信号注入单元包括全波整流电路；所述全波整流电路包括整流桥BR1，所述整流桥BR1的1引脚与电力线的零线连接，所述整流桥BR1的2引脚与电力线的火线连接，所述整流桥BR1的3引脚与电流注入控制电路连接，所述整流桥BR1的4引脚接地。4.根据权利要求1所述的一种配电台区拓扑识别装置，其特征在于，所述特征信号注入单元包括自取电电路，所述自取电电路包括MOS管Q1，所述MOS管Q1的栅极通过电阻R10与VDC端连接，所述MOS管Q1的源极与电阻R7连接，所述电阻R7的另一端分别与电流注入控制电路和电阻R3连接，所述电阻R3的另一端分别与电容C13、稳压二极管V1和MOS管Q1的栅极连接，所述电容C13和所述稳压二极管V1的另一端接地。5.根据权利要求1所述的一种配电台区拓扑识别装置，其特征在于，所述特征信号注入单元包括电流注入控制电路，所述电流注入控制电路包括光耦D2，所述光耦D2的1引脚接VCC端；所述光耦D2的2引脚与三极管VT2的集电极连接，所述三极管的基极通过动态响应电路与所述MCU控制单元连接，所述三极管的发射极接地；所述光耦D2的3引脚分别与互补驱动电路和电阻R21连接，所述电阻R21的另一端接地，所述互补驱动电路通过电阻R14与MOS管Q2的栅极连接，所述MOS管Q2的栅极还与电阻R18、电容C18和稳压二极管V2连接，所述MOS管Q2的源极分别与全波整流电路和自取电电路连接，所述MOS管Q2的漏极与电阻R19连接，所述电阻R18、电容C18、稳压二极管V2、电阻R19接地；所述光耦D2的4引脚接VDC端。6.根据权利要求5所述的一种配电台区拓扑识别装置，其特征在于，所述动态响应电路包括电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：敬泽安，胡亮，张武娟，范律，李俊，李峻，汤可，周宇，
申请(专利权)人：威胜信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：