智能农网400V综合配电柜系统技术方案

本发明专利技术涉及一种智能农网400V综合配电柜系统，它包括本地调度中心和位于各配电站的智能配电柜；所述智能配电柜与本地调度中心通过因特网相连接；所述智能配电柜包括具有四个腔室的柜体和分别位于各腔室内的功能模块组成；所述四个腔室分别为继电保护及配电室，无功补偿室、电量计量室和中心控制室；在所述继电保护及配电室的2个柜门处分别安装有第一、第二防窃电行程开关，在所述无功补偿室和电量计量室的柜门处分别安装有第三、第四防窃电行程开关。本发明专利技术的有益效果是能够实现农电配网全面自动化、大大提高了智能化水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能农网400V综合配电柜系统。
技术介绍
2009年以来，国家电网公司启动了“智能电网”的发展计划，规划的智能电网包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度共六个环节，具有信息化、数字化、自动化、 互动化的‘智能’技术特征。400V配电网是电力系统中最后一个直接面向用户供电的环节， 用户能否得到安全可靠、经济优质的电能，配电网的建设水平起到极为重要的作用。在我国广大的农村地区，配网的综合自动化水平普遍较低，电网功率因数低，电能质量较差。各个厂家也生产制造了大量的产品，提出了很多技术解决对策，但这些产品和技术往往只是针对农网运行的某一方面(如保护、无功补偿、电能计量等等)。要构建完整的配电管理系统，需要采用不同厂家的不同产品和技术，造成部分设备电气部件的重复投资。此外，不同厂家的硬件彼此之间没有联系，孤立运行；配电运行也没有实现统一的软件管理平台，安全管理、设备管理、售电量及线损管理等由供电公司不同部门分别实施，无法适应国家电网公司“智能电网”发展战略对配电网的新要求，构建软硬件无缝集成的统一 400V配电运行平台是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够实现农电配网全面自动化、大大提高智能化水平的智能农网400V综合配电柜系统。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案本专利技术包括本地调度中心和位于各配电站的智能配电柜；所述本地调度中心包括数据中心服务器和1个以上的配电运行员终端，所述配电运行员终端通过本地调度中心的局域网与所述数据中心服务器相连接；所述智能配电柜通过因特网与所述局域网相连通；所述智能配电柜包括具有四个腔室的柜体和分别位于各腔室内的功能模块组成；所述四个腔室分别为继电保护及配电室，无功补偿室、电量计量室和中心控制室；在所述继电保护及配电室的2个柜门处分别安装有第一、第二防窃电行程开关，在所述无功补偿室和电量计量室的柜门处分别安装有第三、第四防窃电行程开关；所述功能模块分别为装在继电保护及配电室内的继电保护模块和第一、第二分闸器， 装在无功补偿室内的低压无功补偿装置和电容器组，装在电量计量室内的三相电能表和A 相、B相、C相电流互感器，装在中心控制室内的单板机和GPRS调制解调器；所述继电保护模块、低压无功补偿装置、三相电能表和GPRS调制解调器分别通过RS485接口与单板机相连接；所述第一至第四防窃电行程开关串联后接在单板机的口线上。本专利技术的有益效果如下与传统的JP柜配电系统相比，本系统有如下优点3(1)位于柜体内的各功能模块通过与中心控制室内的单板机通信连接成一个有机整体，可减少硬件方面的重复投资，并且具备通过移动网络接入因特网的能力，实现了与本地调度中心的互联，改变了当前农网配电柜孤立运行的现状。(2)智能配电柜地理散布很广，基于移动网络的互联管理比其它方式(如光纤接入)有更好的性价比，商用手机移动网络接入方式也便于本系统的实施，可大大降低本系统的硬件构建成本。(3)本地调度中心的数据中心服务器上配备的配电管理软件综合考虑了供电公司对于400V配电管理的各种需求，从整体上解决了配电管理问题，可减少软件的重复投资； 操作界面友好、简单，客户端无需设置，可降低培训、维护成本。总体来说，本系统能实现农电配网全面自动化，可大大提升智能化水平。附图说明图1为本专利技术的网络拓扑图； 图2为智能配电柜的结构示意图3为智能配电柜的单板机的控制软件流程图； 图4为数据中心服务器端通信软件流程图。在图1一2中，1柜体、2继电保护及配电室、3第一防窃电行程开关、4继电保护模块、5第二防窃电行程开关、6第一分闸器、7第二分闸器、8第一出线、9第二出线、10无功补偿室、11、电容器组、12低压无功补偿装置、13第三防窃电行程开关、14 GPRS天线、15三相电能表、16电量计量室、17第四防窃电行程开关、18入线、19 A相电流互感器、20 B相电流互感器、21 C相电流互感器、22中心控制室、23 GPRS调制解调器、M单板机、25智能控制柜、26 INTERNET (因特网)、27局域网、观配电运行员终端、四数据中心服务器、30本地调度中心。具体实施例方式由图1一4所述的实施例可知，它包括本地调度中心30和位于各配电站的智能配电柜25 ；所述本地调度中心30包括数据中心服务器四和1个以上的配电运行员终端28， 所述配电运行员终端28通过本地调度中心30的局域网27与所述数据中心服务器四相连接；所述智能配电柜25通过因特网沈与所述局域网27相连通；所述智能配电柜25包括具有四个腔室的柜体1和分别位于各腔室内的功能模块组成；所述四个腔室分别为继电保护及配电室2，无功补偿室10、电量计量室16和中心控制室22 ；在所述继电保护及配电室 2的2个柜门处分别安装有第一、第二防窃电行程开关3、5，在所述无功补偿室10和电量计量室16的柜门处分别安装有第三、第四防窃电行程开关13、17 ；所述功能模块分别为装在继电保护及配电室2内的继电保护模块4和第一、第二分闸器6、7，装在无功补偿室10内的低压无功补偿装置12和电容器组11，装在电量计量室16 内的三相电能表15和A相、B相、C相电流互感器19、20、21，装在中心控制室22内的单板机M和GPRS调制解调器23 ；所述继电保护模块4、低压无功补偿装置12、三相电能表15和 GPRS调制解调器23分别通过RS485接口与单板机M相连接；所述第一至第四防窃电行程4开关3、5、13、17串联后接在单板机M的口线上。在本实施例中，各功能模块的型号如下三相电能表DSSD311三相电子式多功能电能表，继电保护模块QL11剩余电流动作断路器，低压无功补偿装置GFW-X低压无功补偿装置，单板机SBC6300ARM板，GPRS调制解调器ZSD3110 GPRS调制解调器。本实施例各部分的作用如下 1、智能配电柜中各功能模块的功能 (1)三相电能表可对电压、电流、有功功率、无功功率、有功电量、无功电量进行测量，监测缺相、过电压等报警状态，并与单板机通信，传输各种电量及报警信息。(2)低压无功补偿装置无功补偿模块通过无触点开关智能控制电容器组的投切，在过零点完成投切，防止浪涌电流对配网的冲击，实现对功率因数的精确控制，防止农电配网出现低功率因数和低电压。本模块通过RS485与单板机通信，传输功率因数、三相不平衡度等电量信息。(3)继电保护模块继电保护模块实现过电流保护、漏电保护等基本继电保护功能，并在发生保护时进行报警。模块通过RS485与单板机通信，传输继电保护报警信息，并可实现远程分合闸。(4)防窃电功能防窃电有二种方法进行监测。第一种是根据所测的历史数据定期进行数据的对比分析，如出现与同期历史数据有较大差异，进行告警提示。第二种由智能配电柜腔室门的非法打开启动主断路器跳闸来防止窃电。可由后台操作人员根据实际运行情况来设置非法开门是否启动主断路器跳闸。在智能配电柜的四个柜门处放置四个防窃电行程开关(附图2中2、5、13、17，串行连接后接入单板机的口线上，在非检修状态下柜门被打开，单板机检测到所述防窃电行程开关的状态，发出窃电报警。(5) GPRS调制解调器GPRS调制解调器通过RS232串行口与单板机相连，GPRS调制解调器被本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种智能农网４００Ｖ综合配电柜系统，其特征在于包括本地调度中心（３０）和位于各配电站的智能配电柜（２５）；所述本地调度中心（３０）包括数据中心服务器（２９）和１个以上的配电运行员终端（２８），所述配电运行员终端（２８）通过本地调度中心（３０）的局域网（２７）与所述数据中心服务器（２９）相连接；所述智能配电柜（２５）通过因特网（２６）与所述局域网（２７）相连通；所述智能配电柜（２５）包括具有四个腔室的柜体（１）和分别位于各腔室内的功能模块组成；所述四个腔室分别为继电保护及配电室（２），无功补偿室（１０）、电量计量室（１６）和中心控制室（２２）；在所述继电保护及配电室（２）的２个柜门处分别安装有第一、第二防窃电行程开关（３、５），在所述无功补偿室（１０）和电量计量室（１６）的柜门处分别安装有第三、第四防窃电行程开关（１３、１７）；所述功能模块分别为装在继电保护及配电室（２）内的继电保护模块（４）和第一、第二分闸器（６、７），装在无功补偿室（１０）内的低压无功补偿装置（１２）和电容器组（１１），　装在电量计量室（１６）内的三相电能表（１５）和Ａ相、Ｂ相、Ｃ相电流互感器（１９、２０、２１），装在中心控制室（２２）内的单板机（２４）和ＧＰＲＳ调制解调器（２３）；所述继电保护模块（４）、低压无功补偿装置（１２）、三相电能表（１５）和ＧＰＲＳ调制解调器（２３）分别通过ＲＳ４８５接口与单板机（２４）相连接；所述第一至第四防窃电行程开关（３、５、１３、１７）串联后接在单板机（２４）的口线上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁晓磊，高骏，李广田，胡桂平，周新伟，彭钢，高志存，马瑞，李鹏，张福东，姚煜，辛金普，孟凡忠，张勇，苏光州，虞忠新，
申请(专利权)人：河北省电力研究院，河北电力设备厂，
类型：发明
国别省市：13