一种智能配电终端遥测板制造技术

本实用新型专利技术提供一种智能配电终端遥测板，包括：数据采集单元、数据处理单元、存储单元、电源单元；所述数据处理分别与所述数据采集单元、所述存储单元和所述电源单元相连；所述数据采集单元包括：接线端子，多路电流互感器，多路电压互感器，多个滤波电路，AD采样电路，以及频率测量与自动跟踪电路；所述数据处理单元，用于根据所述AD采样电路输入的数字信号测量电网的运行参数并监测谐波，以及根据所述频率测量与自动跟踪电路传送的方波信号计算电网频率；所述存储单元，保存包括设定参数、历史数据和事件记录在内的数据；该遥测板可以适应现场的多种接线方式，实现电网参数的高精度测量以及谐波监测的功能。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于配电自动化领域，具体地涉及一种智能配电终端遥测板，其适用于智能配电终端装置，实现对电网参数的高精度测量。
技术介绍
应用现代计算机与通信技术，实现中压配电网的运行自动化(配网自动化)，可以有效地提高供电质量与生产管理效率，因此，配网自动化受到了供电部门、科研生产单位的广泛重视。配网自动化系统由主站、通信网络、终端装置三部分组成。配网自动化系统的终端，一般称为配电自动化终端或配网自动化终端，用于中压配电网中的开闭所、重合器、柱上分段开关、环网柜、配电变压器、线路调压器、无功补偿电容器的监视与控制，与配网自动化主站通信，提供配电网运行控制及管理所需的数据，执行主站给出的对配网设备进行调节控制的指令。配电终端是配网自动化系统的基本组成单元，其性能与可靠性直接影响到整个系统能否有效地发挥作用。配电终端具有遥测功能，用来实现对电网运行状态的检测，主要有电压幅值、电流、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等参数。专利技术人在实现本技术的过程中发现，现在技术至少存在以下不足现有的配电终端遥测板支持的接线方式单一，而不具备配置灵活、多种接线方式的功能，而且现有技术的配电终端遥测板的遥测量计算的精度不高，并不具备谐波监测功能。
技术实现思路
本实用新的目的在于克服现有的配电终端遥测方案支持的接线方式单一，而不具备配置灵活、多种接线方式的功能的缺陷，提供一种智能配电终端遥测板以适应现场的接线方式，实现电网参数的高精度测量以及谐波监测的功能。为达上述目的，本技术提供了一种智能配电终端遥测板，所述智能配电终端遥测板包括数据采集单元、数据处理单元、存储单元、电源单元；所述数据处理单元分别与所述数据采集单元、所述存储单元和所述电源单元相连；所述数据采集单元包括接线端子，用于接入外部的电网电压信号、电网电流信号；多路电流互感器，与所述接线端子相连，用于降低所述电网电流信号；多路电压互感器，与所述接线端子相连，用于降低所述电网电压信号；多个滤波电路，与所述多路电流互感器和所述多路电压互感器的输出端相连，用于对所述多路电流互感器和所述多路电压互感器输出的信号进行滤波；AD采样电路，与所述多个滤波电路相连，用于将滤波后的电网电压信号、电网电流信号经过AD采样转换为数字信号后传送给所述数据处理单元处理；频率测量与自动跟踪电路，输入端与所述多路电压互感器相连，输出端与所述数据处理单元相连，用于将降低后的所述电网电压信号转换为方波信号后传送到所述数据处理单元进行处理；所述数据处理单元，用于根据所述AD采样电路输入的数字信号测量电网的运行参数并监测谐波，以及根据所述频率测量与自动跟踪电路传送的方波信号计算电网频率；所述存储单元，用于保存包括设定参数、历史数据和事件记录在内的数据；所述电源单元，用于给所述智能配电终端遥测板供电。可选地，所述频率测量与自动跟踪电路可以包括一阶无源滤波电路，与所述多路电压互感器相连，用于对降低后的所述电网电压信号进行滤波；过零比较电路，与所述一阶无源滤波电路相连，用于将滤波后的正弦波输入信号转换为方波信号；以及分压限幅电路，与所述过零比较电路相连，用于对所述同频率方波信号进行分压和限幅后送入到所述数据处理单元。可选地，所述数据处理单元可以采用数字信号处理器。可选地，所述数字信号处理器可以包括定时器，与所述频率测量与自动跟踪电路相连。可选地，所述数字信号处理器还可以包括AD采样频率修改单元，用于当检测到电网频率发生变化时，实时更改AD采样频率。可选地，所述数字信号处理器还可以包括双通道同步串行通信端口 SP0RT，与所述AD采样电路相连，用于将AD采样完成的数据高速传输至所述数字信号处理器。可选地，所述数字信号处理器还可以包括RS232接口和/或SPI同步串行接口 ；所述智能配电终端遥测板还包括通信单元，与所述S232接口和/或SPI同步串行接口相连。可选地，所述滤波电路可以采用二阶低通滤波器。可选地，所述存储单元可以包括SDRAM、NANDFLASH、NORFLASH、EEPROM中的至少一个。可选地，所述智能配电终端遥测板还包括电源监测单元，包括电压监控芯片、复位按钮以及外围电路，用于实现对电源的实时监控。本技术有有益技术效果在于同现有的配电终端遥测板相比，本技术通过采用高速DSP，16位高精度AD，高精度电压、电流互感器，并进行高性能滤波和计算分析，不仅能够实时监测电网的运行参数(电流、电压、有功功率、无功功率等)和运行状态，而且能够对电能质量进行监测，实现51次谐波监测，以及电压波动、波形的瞬态捕捉、电压跌落、电压偏差、电压不平衡度、频率偏差等的监测。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例的遥测板整体功能框图；图2为本技术实施例的遥测板电流互感器采样电路图；图3为本技术实施例的遥测板电压互感器采样电路图；图4为本技术实施例的遥测板电流电压采样滤波电路图；图5为本技术实施例的遥测板AD采样电路图；图6为本技术实施例的遥测板频率测量与自动跟踪电路图；图7为本技术实施例的遥测板电压检测、看门狗以及复位电路图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1为本技术实施例的遥测板整体功能框图。如图1所示，该智能配电终端遥测板是以ADSP-BF518为核心处理器，主要包括数据采集単元、数据处理単元、存储单元、通信单元以及电源单元。以下进行详细说明1、数据采集单元遥测板的数据采集単元包括接线端子、采样与滤波电路、AD采样电路以及频率測量与自动跟踪电路。遥 测是通过对模拟量的采集与计算实现的，本技术可以设计12路模拟量输入，包括3路电压互感器PT (Potential transformer)和9路电流互感器CT (Current transformer)。接线端子是外部电压、电流信号与电压互感器、电流互感器的接ロ。同时，遥测板的功能主要是用于负荷控制和监测，因此需要保证较高的測量精度，本技术电压、电流的測量精度是0. 2%，有功功率、无功功率的精度是0. 5%。1.1、采样与滤波电路在图1中，采样与滤波电路在PT与CT电路中，模拟量通过采样与滤波电路将电网电压信号、电网电流信号变换成±5V的交流电压信号以便处理。图2为本技术实施例的电流互感采样电路的原理图；图3为本技术实施例的电压互感器采样电路的原理图。如图2、图3所示，采样电路将电流、电压信号变小，同时D15和D21将其幅值限制在±5V，防止因输入信号过大而造成后面电路中电子元器件的损坏。作为举例，在图2中，U26是电流互感器，型号为SCT2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能配电终端遥测板，其特征在于，所述智能配电终端遥测板包括：数据采集单元、数据处理单元、存储单元和电源单元；所述数据处理单元分别与所述数据采集单元、所述存储单元和所述电源单元相连；所述数据采集单元包括：接线端子，用于接入外部的电网电压信号、电网电流信号；多路电流互感器，与所述接线端子相连，用于降低所述电网电流信号；多路电压互感器，与所述接线端子相连，用于降低所述电网电压信号；多个滤波电路，与所述多路电流互感器和所述多路电压互感器的输出端相连，用于对所述多路电流互感器和所述多路电压互感器输出的信号进行滤波；AD采样电路，与所述多个滤波电路相连，用于将滤波后的电网电压信号、电网电流信号经过AD采样转换为数字信号后传送给所述数据处理单元处理；频率测量与自动跟踪电路，输入端与所述多路电压互感器相连，输出端与所述数据处理单元相连，用于将降低后的所述电网电压信号转换为方波信号并传送到所述数据处理单元进行处理；所述数据处理单元，用于根据所述AD采样电路输入的数字信号测量电网的运行参数并监测谐波，以及根据所述频率测量与自动跟踪电路传送的方波信号计算电网频率；所述存储单元，用于保存包括设定参数、历史数据和事件记录在内的数据；所述电源单元，用于给所述智能配电终端遥测板供电。...

【技术特征摘要】
1.一种智能配电终端遥测板，其特征在于，所述智能配电终端遥测板包括数据采集单元、数据处理单元、存储单元和电源单元；所述数据处理单元分别与所述数据采集单元、所述存储单元和所述电源单元相连； 所述数据采集单元包括接线端子，用于接入外部的电网电压信号、电网电流信号；多路电流互感器，与所述接线端子相连，用于降低所述电网电流信号；多路电压互感器，与所述接线端子相连，用于降低所述电网电压信号；多个滤波电路，与所述多路电流互感器和所述多路电压互感器的输出端相连，用于对所述多路电流互感器和所述多路电压互感器输出的信号进行滤波；AD采样电路，与所述多个滤波电路相连，用于将滤波后的电网电压信号、电网电流信号经过AD采样转换为数字信号后传送给所述数据处理单元处理；频率测量与自动跟踪电路，输入端与所述多路电压互感器相连，输出端与所述数据处理单元相连，用于将降低后的所述电网电压信号转换为方波信号并传送到所述数据处理单元进行处理； 所述数据处理单元，用于根据所述AD采样电路输入的数字信号测量电网的运行参数并监测谐波，以及根据所述频率测量与自动跟踪电路传送的方波信号计算电网频率； 所述存储单元，用于保存包括设定参数、历史数据和事件记录在内的数据； 所述电源单元，用于给所述智能配电终端遥测板供电。2.根据权利要求1所述的智能配电终端遥测板，其特征在于，所述频率测量与自动跟踪电路包括 一阶无源滤波电路，与所述多路电压互感器相连，用于对降低后的所述电网电压信号进行滤波； 过零比较电路，与所述一阶无源滤波电路相连，用于将滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：付永长，周振华，宋春亮，王利民，
申请(专利权)人：北京电研华源电力技术有限公司，国家电网公司，
类型：实用新型
国别省市：