用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，包括通信單元和綜合單元；所述通信單元包括通信處理器、與所述通信處理器電連接的第一高速通信模塊、與所述通信處理器電連接的配電主站通信模塊；所述配電主站通信模塊用于與配電主站相連；所述綜合單元包括綜合處理器、與所述綜合處理器電連接的第二高速通信模塊、與所述綜合處理器電連接的狀態(tài)量采集電路、與所述綜合處理器電連接的控制輸出電路、與所述綜合處理器電連接的交流采用電路；所述第一高速通信模塊與第二高速通信模塊通過光纖相連。本實用新型的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端分體式設(shè)計，綜合單元能耗較小，無需蓄電池供電。
【專利說明】
用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種配電自動化終端，屬于配電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]作為智能電網(wǎng)建設(shè)中的重要的一環(huán)，智能配電網(wǎng)是將現(xiàn)代計算機技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集于一體，對配電網(wǎng)上的設(shè)備進行遠方實時監(jiān)視、協(xié)調(diào)及控制，這是電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。配電終端作為智能配電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，它們通過通信系統(tǒng)完成相互之間以及與配網(wǎng)自動化主站之間的信息交互。目前，配電終端與配電主站之間的“三遙”數(shù)據(jù)需要人工進行數(shù)據(jù)點表的核對，大量配電終端的接入導(dǎo)致配網(wǎng)自動化施工、維護的工作量都非常大。因此，實現(xiàn)配電終端的即插即用成為了配網(wǎng)自動化的關(guān)鍵。
[0003]國際電工委員會(IEC)制定的《IEC61850變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》采用分布式的體系結(jié)構(gòu)和面向?qū)ο蟮慕７椒?，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)對象的自我描述，為不同廠商的智能電子設(shè)備實現(xiàn)互操作和系統(tǒng)無縫集成提供了有效途徑。
[0004]但是常規(guī)的配電終端以高速采樣數(shù)字信號處理器和通信處理器為核心，高速采樣數(shù)字信號處理器負責(zé)采集配電一次設(shè)備的實時狀態(tài)和潮流信息，如負荷開關(guān)的位置、電流、電壓等。高速采樣數(shù)字信號處理器通過UARTO以串口 101遠動協(xié)議報文的方式將實時狀態(tài)量和電氣量傳遞到通信處理器。通信處理器負責(zé)與主站、移動維護終端H)A、FTU、其他配電終端等進行通信，設(shè)備整體功耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提出一種分體式設(shè)計，個別單元能耗較小無需蓄電池供電的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端。
[0006]本實用新型為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是:一種用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，包括通信單元和綜合單元;所述通信單元包括通信處理器、與所述通信處理器電連接的第一高速通信模塊、與所述通信處理器電連接的配電主站通信模塊;所述配電主站通信模塊用于與配電主站相連;所述綜合單元包括綜合處理器、與所述綜合處理器電連接的第二高速通信模塊、與所述綜合處理器電連接的狀態(tài)量采集電路、與所述綜合處理器電連接的控制輸出電路、與所述綜合處理器電連接的交流采用電路;所述第一高速通信模塊與第二高速通信模塊通過光纖相連。
[0007]上述通信單元還包括與所述通信處理器電連接的串口模塊;所述串口模塊用于與其他配電終端或輸入、輸出設(shè)備相連。
[0008]上述串口模塊是rs-485串口模塊。
[0009]上述綜合單元還包括與所述綜合處理器電連接的移動通信模塊;所述移動通信模塊用于與可移動的調(diào)試維護設(shè)備相連。
[0010]上述移動通信模塊是RS-232串口模塊或藍牙模塊。
[0011]上述配電主站通信模塊是以太網(wǎng)通信模塊。
[0012]為了解決給能耗較小的綜合單元進行靈活便捷的供電，一種優(yōu)選的技術(shù)方案是:上述綜合單元還包括與所述綜合處理器電連接的無線供電模塊。
[0013]上述無線供電模塊包括電源管理芯片和與所述電源管理芯片電連接的電磁共振線圈。
[0014]上述無線供電模塊包括電源管理芯片和與所述電源管理芯片電連接的射頻接收器。
[0015]上述無線供電模塊包括電源管理芯片和與所述電源管理芯片電連接的激光接收器。
[0016]本實用新型具有積極的效果:本實用新型的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端將通信單元和綜合單元兩者徹底分開。通信單元可以安裝在運行條件好、直流供電可靠的配電站，從而可以采用強大的計算機來處理大量的實時數(shù)據(jù)和實現(xiàn)復(fù)雜的功能。綜合單元只進行原始數(shù)據(jù)的采樣，不進行繁瑣的計算，除了必要的外部接線，現(xiàn)場的配置工作量很小，結(jié)構(gòu)大幅簡化后能耗可以降至很低，從而無需蓄電池，靈活便捷，方便維護。本實用新型的配電終端可以通過自描述I⑶文件配置方法實現(xiàn)配電主站與配電終端之間即插即用。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型的配電終端作進一步說明:
[0018]圖1是本實用新型的配電終端的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]上述附圖的標(biāo)記如下:
[0020]通信單元1，通信處理器11，第一高速通信模塊12，配電主站通信模塊13，串口模塊14，
[0021 ]綜合單元2，綜合處理器21，第二高速通信模塊22，狀態(tài)量采集電路23，控制輸出電路24，交流采用電路25，無線供電模塊26，移動通信模塊27，
[0022]配電主站3。
【具體實施方式】
[0023]實施例1
[0024]見圖1，本實施例的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，包括通信單元I和綜合單元2。
[0025]通信單元I包括通信處理器11、與通信處理器11電連接的第一高速通信模塊12、與通信處理器11電連接的配電主站通信模塊13、與通信處理器11電連接的串口模塊14。配電主站通信模塊13是以太網(wǎng)通信模塊。配電主站通信模塊13用于與配電主站3相連。串口模塊14是RS-485串口模塊。串口模塊14用于與其他配電終端或輸入、輸出設(shè)備相連。
[0026]綜合單元2包括綜合處理器21、與綜合處理器21電連接的第二高速通信模塊22、與綜合處理器21電連接的狀態(tài)量采集電路23、與綜合處理器21電連接的控制輸出電路24、與綜合處理器21電連接的交流采用電路25、與綜合處理器21電連接的無線供電模塊26、與綜合處理器電連接的移動通信模塊27。移動通信模塊27用于與可移動的調(diào)試維護設(shè)備相連。移動通信模塊27是藍牙模塊。
[0027]無線供電模塊26包括電源管理芯片和與電源管理芯片電連接的電磁共振線圈，采用現(xiàn)有的電磁共振技術(shù)進行無線供電。電磁共振線圈還可以用射頻接收器取代，從而采用現(xiàn)有的射頻供電技術(shù)進行無線供電。電磁共振線圈還可以用激光接收器取代，從而采用現(xiàn)有的激光供電技術(shù)進行無線供電。
[0028]第一高速通信模塊12與第二高速通信模塊22通過光纖相連。一個通信單元I可以與多個綜合單元2相連，從而可以匯集多個綜合單元的數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)信息的高度集成，由于數(shù)據(jù)采集的實時性高從而更容易實現(xiàn)區(qū)域饋線自動化等高級功能。通信單元I可以安裝在運行條件好、直流供電可靠的配電站，從而可以采用強大的計算機來處理大量的實時數(shù)據(jù)和實現(xiàn)復(fù)雜的功能。綜合單元2只進行原始數(shù)據(jù)的采樣，不進行有功、無功、功率因素等的計算，與通信單元I的功能徹底分開，綜合單元2除了必要的外部接線，現(xiàn)場的配置工作量很小，結(jié)構(gòu)大幅簡化后能耗可以降至很低，從而采用無線供電，取消蓄電池，靈活便捷，方便維護。
[0029]通信單元I與配電主站3采用網(wǎng)絡(luò)104遠動協(xié)議進行通信。通過文件傳輸協(xié)議(FTP)方式上傳自描述智能電子設(shè)備性能描述(ICD)文件。
[°03°]自描述文件米用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的分層分布的思想將設(shè)備的描述內(nèi)容分為設(shè)備描述信息(]^0)、模擬量數(shù)據(jù)集((181^]^74;[11)和開關(guān)量數(shù)據(jù)集((181^1370;[11)三個部分。其中IED節(jié)點內(nèi)容包括裝置版本號、生產(chǎn)廠商、型號以及健康狀態(tài)等信息；dsRelayAin節(jié)點內(nèi)容包括包括數(shù)據(jù)域名稱(doName )、數(shù)據(jù)點號(index )和數(shù)據(jù)描述(de sc )三個部分，其中數(shù)據(jù)域名稱作為主站與終端之間對數(shù)據(jù)類型進行檢索使用、數(shù)據(jù)點號對應(yīng)實際硬件采集序號其定義與IEC104規(guī)約點號意義相同、數(shù)據(jù)描述用來描述該數(shù)據(jù)在配電網(wǎng)工程中的實際意義。當(dāng)配備有自描述功能的配電終端接入即插即用配電自動化系統(tǒng)中，首先配電終端與配電主站通信建立成功后配電終端主動向配電主站申請注冊服務(wù);配點主站成功處理終端注冊服務(wù)后根據(jù)終端注冊信息為該終端建立數(shù)據(jù)模型并且映射成訂閱模型;配電主站通過模型映射的方式將訂閱模型發(fā)送給配電終端；配電終端依據(jù)訂閱模型的更新時間自動生成通信點表;配點主站檢查模型映射數(shù)據(jù)是否正確時調(diào)用檢查終端配置功能觸發(fā)配電終端啟動自糾錯功能模塊，配電終端自糾錯功能模塊通過檢查對比訂閱模型、自描述文件以及通信點表三個文件的點號及數(shù)據(jù)域名稱得出訂閱點號是否終端提供點號與之匹配并且是否匹配正確并將結(jié)果上送配電主站;在通信點表生成正確后配電主站與配電終端之間通過IEClO^l約進行實時數(shù)據(jù)的交互。
[0031 ]具備自描述功能的配電終端在實現(xiàn)即插即用配電自動化系統(tǒng)時，由于每個數(shù)據(jù)都有其域名稱及屬性使其描述更加直觀，配電主站通過訂閱模型向配電終端訂閱相關(guān)功能并實時自動生成通信點表大大提高了配電網(wǎng)建設(shè)的效率及可靠性。
[0032]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本實用新型的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，其特征在于:包括通信單元(I)和綜合單元(2)；所述通信單元(I)包括通信處理器(11)、與所述通信處理器(11)電連接的第一高速通信模塊(12)、與所述通信處理器(11)電連接的配電主站通信模塊(13);所述配電主站通信模塊(13)用于與配電主站(3)相連;所述綜合單元(2)包括綜合處理器(21)、與所述綜合處理器(21)電連接的第二高速通信模塊(22)、與所述綜合處理器(21)電連接的狀態(tài)量采集電路(23)、與所述綜合處理器(21)電連接的控制輸出電路(24)、與所述綜合處理器(21)電連接的交流采用電路(25);所述第一高速通信模塊(12)與第二高速通信模塊(22)通過光纖相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，其特征在于:所述通信單元(1)還包括與所述通信處理器(11)電連接的串口模塊(14);所述串口模塊(14)用于與其他配電終端或輸入、輸出設(shè)備相連。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，其特征在于:所述串口模塊(14)是RS-485串口模塊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，其特征在于:所述綜合單元(2)還包括與所述綜合處理器電連接的移動通信模塊(27);所述移動通信模塊(27)用于與可移動的調(diào)試維護設(shè)備相連。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，其特征在于:所述移動通信模塊(27)是RS-232串口模塊或藍牙模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，其特征在于:所述配電主站通信模塊(13)是以太網(wǎng)通信模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，其特征在于:所述綜合單元(2)還包括與所述綜合處理器(21)電連接的無線供電模塊(26)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，其特征在于:所述無線供電模塊(26)包括電源管理芯片和與所述電源管理芯片電連接的電磁共振線圈。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，其特征在于:所述無線供電模塊(26)包括電源管理芯片和與所述電源管理芯片電連接的射頻接收器。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于實現(xiàn)自描述功能的配電終端，其特征在于:所述無線供電模塊(26)包括電源管理芯片和與所述電源管理芯片電連接的激光接收器。
【文檔編號】H02J13/00GK205489810SQ201620084361
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月28日
【發(fā)明人】張明, 嵇文路, 蔡月明, 張志華, 劉明祥, 郭晏, 李文書
【申請人】江蘇省電力公司南京供電公司, 江蘇省電力公司, 國家電網(wǎng)公司, 國電南瑞科技股份有限公司