微電網智能測控裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種微電網智能控制裝置，特別是涉及一種應用于低壓微電網監控系統的微電網智能測控裝置。
【背景技術】
[0002]在涉及新能源應用的領域中，新能源微電網代表了未來能源發展趨勢。
[0003]傳統的微電網監控系統為了實現多回供、用電線路電流、電壓模擬量采集，配電開關設備分、合閘位置狀態采集和分、合閘控制，每回線路都需要配置多個功能單一的測量儀表、繼電器等。由于微電網監控系統應用的測控設備種類繁多、制造商多、通信協議又各不相同、導致系統集成復雜、系統調試效率低、周期長，而且運行后系統維護工作量也大，嚴重影響了微電網監控系統運行的穩定性，不能滿足快速發展的新能源微電網建設對微電網智能測控的要求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型針對目前微電網監控系統測控設備多、系統集成度低、調試效率低、周期長、系統運行維護復雜、運行不穩定等方面的不足，提出一種微電網智能測控裝置。
[0005]本實用新型集保護、測量、控制、監測、通訊、事件記錄等多種功能于一體，能夠對微電網系統內多回供、用電線路電流、電壓、功率、功率因數、頻率等交流量進行測量和計算，采集各回線路斷路器、隔離開關、接觸器位置信號以及微電網儲能系統蓄電池組報警信號;本實用新型和微電網監控與能量管理系統配合，實現各回線路斷路器、接觸器的分、合控制功能等。
[0006]為達到以上目的，本實用新型采取如下技術方案:
[0007]一種微電網智能測控裝置，包括電源插件、CPU插件、通信插件、交流測量插件、開入插件、開出插件、人機界面和鍵盤。
[0008]所述的開入插件和開出插件均通過內部總線與CPU插件進行信息交互。
[0009]所述CPU插件與人機界面和鍵盤插件通過CAN總線實現信息交互，與微電網監控系統通過以太網實現信息交互、與通信插件通過內部總線實現信息交互。
[0010]所述的通信插件具有RS485和以太網接口，以滿足與微電網測控裝置與微電網系統中其他設備進行通信時對接口種類和數量的要求。
[0011 ]所述的電源插件支持交、直流220V供電。
[0012]為了應對微電網系統運行模式多，控制切換邏輯復雜的實際情況，本實用新型微電網智能測控裝置嵌入邏輯可編程軟件模塊，實現控制邏輯在線或離線編輯和修改，取代了傳統由繼電器和成百上千條導線所構成的控制邏輯，既方便靈活，可靠性也大大提高。
[0013]為了適應不同規模的微電網系統對各回供用電線路運行數據，如電壓、電流模擬量、開關設備分、合閘位置狀態采集以及分合閘控制的需求，本實用新型微電網智能測控裝置硬件采用模塊化設計的思路。該實用新型微電網智能測控裝置的主要插件包括:電源插件、CPU插件、通信插件、交流測量插件、開入插件、開出插件、人機界面和鍵盤等。
[0014]開入插件和開出插件均通過內部總線與CPU插件進行信息交互;CPU插件與人機界面和鍵盤插件通過CAN總線實現信息交互，CPU插件與微電網監控系統通過以太網實現信息交互、與通信插件通過內部總線實現信息交互。通信插件具有RS485和以太網接口，以滿足與微電網測控裝置與微電網系統中其他設備進行通信時對接口種類和數量的要求;另外，所述微電網測控配置有電源插件可支持交、直流220V供電。
[0015]各插件功能簡介如下:
[0016](I)CPU 插件
[0017]CPU插件采用高速數字信號處理器DSP，負責低壓微電網系統進、出線路電流、電壓交流采樣、計算;每塊CPU插件可處理42路交流模擬量輸入;CPU插件可提供2個RS485 口、2個10/100M以太網口、I個GPS接口、負責與微電網監控系統通信，完成遙信、遙測、遙控及遙調的轉發功能。
[0018](2)交流測量插件
[0019]每塊交流測量插件可采集12路交流模擬量。交流模擬量經電壓/電流互感器隔離后轉換為電壓信號，經濾波、AD采樣后，通過內部總線傳輸至CPU插件DSP處理。微電網智能測控裝置最多可支持4塊交流測量插件。
[0020](3)開入插件
[0021]每塊開入插件配置有16路開入量，經過光電隔離及過壓保護措施，再經數據緩沖器輸入給開入插件的FPGA，消除了開關量狀態誤報、避免雷擊損壞裝置，提高了裝置的可靠性。微電網智能測控裝置最多可支持4塊開入插件。
[0022](4)開出插件
[0023]每塊開出插件有8個開出量，經光電隔離輸出，提高了輸出控制的可靠性和抗干擾性，輸出接點容量為:DC24V\16A或者AC250\16A，主要功能是實現對微電網內接觸器、斷路器等開關設備的分合閘控制。微電網智能測控裝置最多可支持4塊開出插件。
[0024](5)人機界面和鍵盤插件
[0025]人機界面和鍵盤插件配置LCD液晶顯示屏、界面友好、漢字顯示，可通過鍵盤按鍵操作查詢裝置采集數據和執行開關分合閘操作指令。
[0026](6)通信插件
[0027]通信插件提供4路10M/100M以太網口，4路RS485接口，2路RS232接口、I路CAN接口以實現與微電網內其他設備通信和聯網。
[0028]提供3個RS232口、2個RS485 口、2個 100/10BASE-T以太網口、I個GPS接口、I個CAN接口，可通過外掛Modem或以太網與主站通信，可以與控制中心或分站通信，上傳配電終端采集的信息，接受遙控命令。
[0029](7)電源插件
[0030]電源插件支持AC220V或DC220V外部電源輸入，電源插件內部通過電源模塊及DC/DC直流轉換器產生+5V、± 12V、+24V電壓，為裝置其他插件提供工作電源。
[0031 ]本實用新型工作過程是:
[0032]首先通過微電網智能測控裝置的交流測量插件采集低壓微電網系統供用電線路的電流、電壓信號，其中220/380V單相或三相母線端子連接微電網智能測控裝置的交流測量插件的端口；通過微電網智能測控裝置開入插件采集供、用電線路配電開關分、合閘位置信號;通過微電網智能測控裝置通信插件采集微電網內其他測控裝置和可通信設備的運行數據;然后微電網智能測控裝置的交流測量插件、開入插件、通信插件所采集的所有數據通過內部總線傳輸至CPU插件，由CPU插件的微處理器進行統一數據整理和分析。CPU插件配置有以太網接口，可通過以太網接口向上級的微電網監控系統上傳采集數據和接收微電網監控系統的控制指令，并轉發至微電網測控裝置的開出插件，實現微電網供、用電線路配電開關設備的分合閘控制。微電網測控裝置的所有數據可在人機界面與鍵盤插件的LCD液晶屏顯示，同時輔助鍵盤可查詢各級菜單實現運行數據查詢和系統參數設置，也可通過菜單對微電網內的開關設備實現就地分合閘控制。
[0033]本實用新型微電網測控裝置可優化微電網監控系統的架構，大大減少微電網監控系統測控設備使用數量、投資費用和制造商數量，提高了微電網監控系統集成度和調試效率，減少了調試工作量和調試周期，降低了系統運行和維護費用，顯著提高了微電網監控系統運行穩定性，是新能源微電網理想的智能測控裝置。
[0034]此外，考慮到本實用新型微電網智能測控裝置在設計時采用小型化設計，以適應在配電箱或配電柜等緊湊空間安裝的便利性，
【附圖說明】
[0035]圖1本實用新型的硬件電路框圖；
[0036]圖2本實用新型的一種使用狀態圖；
[0037]圖3本實用新型的一種多子微電網網絡狀態圖。
【具體實施方式】
[0038]以下結合附圖及【具體實施方式】進一步說明本實用新型。
[0039]如圖1所示，本實用新型應用于低壓配電網的微電網智能測控裝置，包括電源插件、CPU插件、通信插件、交流測量插件、開入插件、開出插件、人機界面和鍵盤等。
[0040]微電網智能測控裝置各插件之間的連接關系:
[0041 ] 開入插件、開出插件都通過內部總線與CPU插件進行信息交互;CPU插件與人機界面和鍵盤插件通過CAN總線實現信息交互、與微電網監控系統通過以太網實現信息交互、與通信插件通過內部總線實現信息交互。通信插件具有RS485和以太網接口，以滿足與微電網測控裝置與微電網系統中其他設備進行通信時對接口種類和數量的要求;另外，微電網測控裝置配置有電源插件，可支持交、直流220V