配電臺區智能管理系統技術方案

本發明專利技術公開了一種配電臺區智能管理系統，它包括數據采集終端、通信系統和后臺主控系統，所述數據采集終端用以采集配電臺區現場的電壓、電流、剩余電流及故障信息，所述通信系統用以傳輸數據，所述后臺主控系統用以實時監視配電臺區的運行情況，并對配電臺區進行遙控操作。本發明專利技術實現了配變、用戶用電信息監測，具備電壓合格率統計、線損分析管理基本功能，并可選擇性的配置電容器自動投切、三相不平衡調節、配變狀態監測功能；能夠實時獲取低壓線路電壓、電流、剩余電流等基礎數據；獲取的臺區運行狀態數據更加準確可靠，使得供電公司在線損管理、電壓管理和供電可靠性管理等工作中擁有了科學、準確的有效數據。

【技術實現步驟摘要】
配電臺區智能管理系統
本專利技術涉及一種配電臺區智能管理系統，屬于電力行業的電力綜合監控

技術介紹
近年來，國家電網公司提出了加強堅強智能電網建設，提高電網智能化水平的發展戰略，對電網建設和管理提出了新的、更高的要求。針對目前低壓配電臺區處于人工管理的落后狀態，研究開發了低壓配電臺區智能監控，實現對臺區科學、有效、智能的管理。目前，在低壓配電臺區管理工作中缺乏科學、有效的手段來實現獲取低壓線路電壓、電流、剩余電流等基礎數據，只能依靠測量人員、憑借萬用、鉗形電流表等測量工具到臺區進行實地測量，既造成了人力、物力等資源的浪費，在一定程度上存在安全隱患。由于不能做到實時監控，在實際工作中存在獲取數據不及時，不全面、不科學等問題，造成供電公司在線損管理、電壓管理和供電可靠性管理等工作中缺乏科學的、準確的有效數據。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術提出了一種方便管理，實現電網平穩、可靠運行的配電臺區智能管理系統。本專利技術解決其技術問題采取的技術方案是：配電臺區智能管理系統，其特征是，包括數據采集終端、通信系統和后臺主控系統，所述數據采集終端用以采集配電臺區現場的電壓、電流、剩余電流及故障信息，所述通信系統用以傳輸數據，所述后臺主控系統用以實時監視配電臺區的運行情況，并對配電臺區進行遙控操作。優選地，所述后臺主控系統具備電壓合格率統計、線損分析管理、配變狀態監測、電容器自動投切和三相不平衡調節功能。優選地，所述通信系統采用GPRS公網。進一步地，該配電臺區智能管理系統還包括設置在配電臺區現場的的智能配變終端，所述智能配變終端包括數據采集模塊、數據處理模塊、控制與操作模塊、通信模塊、無功補償模塊和三相不平衡控制模塊；所述數據采集模塊、數據處理模塊、控制與操作模塊和通信模塊依次連接，所述數據采集模塊用于信號采集，所述數據處理模塊用于將采集的信號進行處理得到控制量，所述控制與操作模塊通過控制量進行控制操作，所述通信模塊分別與數據采集終端和通信系統相連；所述數據處理模塊分別連接所述無功補償模塊和三相不平衡控制模塊；所述無功補償模塊用于實現對電容器的自動投切，以及實時監測電容器組的狀態；所述三相不平衡控制模塊用于對三相不平衡調補裝置進行控制。優選地，所述通信模塊包括RS485通信模塊和第一GPRS通信模塊，所述RS485通信模塊與數據采集終端相連，所述第一GPRS通信模塊接入通信系統。優選地，所述數據采集終端包括設置在臺區配電柜中的控制器、數據遠傳裝置和電氣設備運行環境數據采集裝置，設置在臺區配電柜中低壓出線上的計量電能表和剩余電流保護器，以及設置在臺區電氣設備上的線路故障指示器和電氣接點無線溫度傳感器，所述的電氣設備運行環境數據采集裝置、計量電能表、剩余電流保護器、線路故障指示器和電氣接點無線溫度傳感器分別與控制器相連，所述控制器通過數據遠傳裝置將采集的數據輸出；所述電氣設備運行環境數據采集裝置包括溫濕度傳感器、水浸傳感器、點型感煙器和信號處理裝置，所述溫濕度傳感器、水浸傳感器和點型感煙器的輸出端分別連接至所述信號處理裝置的輸入端；所述信號處理裝置的輸出端連接至所述控制器的輸入端。優選地，所述信號處理裝置包括低通濾波器、信號放大器、光電隔離器和驅動緩沖電路，所述低通濾波器的輸入端分別與溫度傳感器、濕度傳感器、水浸傳感器和點型感煙器的輸出端連接，低通濾波器的輸出端與信號放大器的輸入端連接、所述信號放大器的輸出端與光電隔離器的輸入端連接，所述光電隔離器的輸出端與驅動緩沖電路的輸入端連接，所述驅動緩沖電路的輸出端與控制器模塊的輸入端連接。優選地，所述電氣接點無線溫度傳感器包括溫度傳感器、測量電路、邏輯控制電路和2.4G無線收發電路，所述溫度傳感器的輸出端與測量電路的輸入端連接，所述測量電路的輸出端與邏輯控制電路的輸入端連接，所述邏輯控制電路的輸出端與2.4G無線收發電路連接。優選地，所述控制器包括ARM微處理器以及分別與ARM微處理器連接的存儲器、RS485接口、RS232接口、NRF905無線收發芯片、LCD顯示屏和聲光報警器，所述ARM微處理器通過RS485接口分別與電氣設備運行環境數據采集裝置、計量電能表、剩余電流保護器和線路故障指示器連接，ARM微處理器通過NRF905無線收發芯片與電氣接點無線溫度傳感器無線連接，ARM微處理器通過RS232接口與數據遠傳裝置連接。優選地，所述數據遠傳裝置包括第二GPRS通信模塊。所述第一GPRS通信模塊和第二GPRS通信模塊均采用LB－GPRS－320型內置工業級GPRS通信模塊。該模塊對下通過全雙工RS－485串行接口與智能配變終端或數據采集終端通信，采集三相電壓、三相電流、剩余電流、故障信息、開關狀態等各類數據；對上通過GPRS網絡接入Internet將各類數據傳輸到后臺主控系統。本專利技術的有益效果如下：本專利技術實現了配變、用戶用電信息監測，具備電壓合格率統計、線損分析管理基本功能，并可選擇性的配置電容器自動投切、三相不平衡調節、配變狀態監測功能，可以對遠端的配電臺區實現科學、有效、智能化的管理；能夠實時獲取低壓線路電壓、電流、剩余電流等基礎數據；獲取的臺區運行狀態數據更加準確可靠，使得供電公司在線損管理、電壓管理和供電可靠性管理等工作中擁有了科學、準確的有效數據。同時實時的監控減少了配電臺區故障發現和處理的時間，提高了電網運行的可靠性。本專利技術通過數據采集終端和智能配變終端相互結合進行信號采集、處理和控制，更加智能化、信息化，能夠實時獲取低壓線路電壓、電流、剩余電流等基礎數據，對配電變壓器進行全面監測、配電臺區進出線開關狀態、電容器的投切狀態，實現配電臺區的電能信息采集、電能質量管理和線損分析計算等。數據采集終端和智能配變終端相互之間進行通信且分別通過GPRS通信模塊接入通信系統，這種環路設置方法避免了傳統單一通信方式當通信模塊出現故障時無法進行遠處監控現場的發生，保證了數據采集終端和智能配變終端與后臺主控系統的實時通信性能。與現有技術相比，本專利技術具有以下特點：1、可對高壓側模擬量和狀態量進行采集，并將測量數據、狀態數據上傳，實現遠程監控。2、可對三相不平衡調補裝置進行控制，實現對電容器組的投切動作，實現三相共補、分相補償或三相共補與分相補償相結合的混合補償模式，同時對電容器組的狀態進行監測。3、可實現對出線開關的控制與監測，出線開關配置剩余電流動作保護器，具有通信功能和短路分斷能力。4、可將集中器、采集器中的用電信息通過遠程通信上傳至后臺主控系統，實現配電臺區的電能信息采集、電能質量管理和線損分析計算。5、通過電氣設備運行環境數據采集裝置對臺區配電柜中的環境參數進行處理分析，從而檢測電氣設備的環境變化。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖；圖2為本專利技術所述智能配變終端的結構示意圖；圖3為本專利技術所述數據采集終端的結構示意圖；圖4為本專利技術所述電氣設備運行環境數據采集裝置的結構示意圖；圖5為本專利技術所述電氣接點無線溫度傳感器的結構示意圖；圖6為本專利技術所述控制器的結構示意圖。具體實施方式為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過具體實施方式，并結合其附圖，對本專利技術進行詳細闡述。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本專利技術的不同結構。為了簡化本專利技術的公開，下文中對特定例子本文檔來自技高網...

【技術保護點】
配電臺區智能管理系統，其特征是，包括數據采集終端、通信系統和后臺主控系統，所述數據采集終端用以采集配電臺區現場的電壓、電流、剩余電流及故障信息，所述通信系統用以傳輸數據，所述后臺主控系統用以實時監視配電臺區的運行情況，并對配電臺區進行遙控操作。

【技術特征摘要】
1.配電臺區智能管理系統，其特征是，包括數據采集終端、通信系統和后臺主控系統，所述數據采集終端用以采集配電臺區現場的電壓、電流、剩余電流及故障信息，所述通信系統用以傳輸數據，所述后臺主控系統用以實時監視配電臺區的運行情況，并對配電臺區進行遙控操作。2.根據權利要求1所述的配電臺區智能管理系統，其特征是，所述后臺主控系統具備電壓合格率統計、線損分析管理、配變狀態監測、電容器自動投切和三相不平衡調節功能。3.根據權利要求1或2所述的配電臺區智能管理系統，其特征是，所述通信系統采用GPRS公網。4.根據權利要求3所述的配電臺區智能管理系統，其特征是，還包括設置在配電臺區現場的的智能配變終端，所述智能配變終端包括數據采集模塊、數據處理模塊、控制與操作模塊、通信模塊、無功補償模塊和三相不平衡控制模塊；所述數據采集模塊、數據處理模塊、控制與操作模塊和通信模塊依次連接，所述數據采集模塊用于信號采集，所述數據處理模塊用于將采集的信號進行處理得到控制量，所述控制與操作模塊通過控制量進行控制操作，所述通信模塊分別與數據采集終端和通信系統相連；所述數據處理模塊分別連接所述無功補償模塊和三相不平衡控制模塊；所述無功補償模塊用于實現對電容器的自動投切，以及實時監測電容器組的狀態；所述三相不平衡控制模塊用于對三相不平衡調補裝置進行控制。5.根據權利要求4所述的配電臺區智能管理系統，其特征是，所述通信模塊包括RS485通信模塊和第一GPRS通信模塊，所述RS485通信模塊與數據采集終端相連，所述第一GPRS通信模塊接入通信系統。6.根據權利要求3所述的配電臺區智能管理系統，其特征是，所述數據采集終端包括設置在臺區配電柜中的控制器、數據遠傳裝置和電氣設備運行環境數據采集裝置，設置在臺區配電柜中低壓出線上的計量電能表和剩余電流保護器，以及設置在臺區電氣設備上的線路故障指示器和電氣接點無線溫度傳感器，所述的電氣設備運行環境...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張體領，衷新平，李楠，邊寧，夏崇震，王安寧，隨力瑞，顧群，陳雷，付超，邢啟廷，翟恩騰，
申請(專利權)人：國家電網公司，國網山東省電力公司濟寧市任城區供電公司，
類型：發明
國別省市：北京,11