一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统，包括主控制模块及与所述主控制模块有线连接的显示输入模块、扩展温度模块和若干个扩展电流采样模块，所述主控制模块无线连接后台数据中心；所述主控制模块包括第一MCU，所述第一MCU连接有数据处理分析单元，所述扩展电流采样模块包括三相电流采样电路。本发明专利技术的主控制模块采集低压台区配电网低压侧的三相电压和三相电流，扩展电流采样模块采样支路电流，实现低压台区多支路监测；二次线布线简单，减少了电缆线数量，降低了成本；实现对低压台区多个电质量数据的在线监测与综合分析。测与综合分析。测与综合分析。

【技术实现步骤摘要】
一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统


[0001]本专利技术涉及智能电网
，具体涉及一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统。

技术介绍

[0002]电力系统中，低压配电台区是指一台配变进行供电的用户区域，低压配电台区的负荷能集中体现区域用户的用电特性和反映地理空间分布上的电力负荷密度。目前我国对于配电低压台区的智能化研究起步较晚、发展相对缓慢。一些科技公司对配电低压台区进行过智能化研究，但采用的是电力载波通信或单一设备、单一系统的模式。迄今为止，还未见有一个系统对配电低压台区所有的电气设备进行同时监控，并对台区所有电质量数据进行分析。市场上已有带RS485通信接口的剩余电流动作断路器、电能表及无功补偿控制装置等，采用上述低压设备，可以将低压电网的数据汇聚到专门的通信终端，再由专门的通信终端通过无线通信或有线通信方式将配电低压台区的信息上传到主站系统，无线通信主要是GPRS通信，有线通信主要是载波通信，从而可以远程监控配电低压台区的设备运行。
[0003]现有的低压台区监测装置主要有以下缺点：1）只能将显示、按键输入、三相电压采样、三相电流采样、RS485通信、电源等一体化的监测装置安装在低压配电柜面板上，这就导致很多导线（电源、通信、三相电压、三相电流）必须从配电柜内部接到面板上面，配电柜面板接线端子处有很多不同的电缆，造成二次线布线复杂，需花费大量电缆，增加工作量，而且二次线容易漏接或者接错；2）低压台区二次支路回路数比较多，低压台区监测装置需采集母线三相电压、母线三相电流、支路三相电压和支路三相电流，当采集的支路数为N时，则支路的电压采集通道数为3N，支路的电流采集通道数3N，而传统的低压台区监测装置一般只有1个三相电压采集通道、1个三相电流采集通道，无法满足低压台区多支路监测。

技术实现思路

[0004]针对上述不足，本专利技术提供了一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统，包括主控制模块、显示输入模块、若干个扩展电流采样模块和扩展温度模块，所述主控制模块通过通信连接线分别与所述显示输入模块、扩展电流采样模块和扩展温度模块连接；所述主控制模块通过无线射频模块连接后台数据中心，主控制模块采集低压台区配电网低压侧的三相电压和三相电流，扩展电流采样模块采样支路电流，实现低压台区多支路监测；二次线布线简单，减少了电缆线数量，降低了成本；实现对低压台区多个电质量数据的在线监测与综合分析。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统，包括主控制模块，还包括与所述主控制模块有线连接的显示输入模块、扩展温度模块和若干个扩展电流采样模块，所述主控制模块无线连接后台数据中心；所述主控制模块包括第一MCU，所述第一MCU连接有数据处理分析单元，所述扩展电流采样模块包括三相电流采样电路。本专利技术提供了一
种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统，包括主控制模块，以及与主控制模块有线连接的显示输入模块、若干个扩展电流采样模块和扩展温度模块，主控制模块通过无线射频模块无线连接后台数据中心，显示输入模块和主控制模块之间，主控制模块和多个扩展电流采样模块之间，以及多个扩展温度模块之间由RS485通信连接线连接。本系统主要对配电变压器二次侧一段母线、二段母线，二次侧低压支路等配电自动化信息进行采集、处理和实时监控，包括故障检测、定位、隔离、转供电；具有实时监控低压台区的电能质量、监测和管理漏电保护器、低压台区的线路损耗计算和分析、集中抄表、低压台区异常运行时提示报警、低压台区信息互动等功能；实时采集配电变压器、低压配电网、大客户和低压居民用电的各种运行数据，从而实现配电线路的谐波治理、节能降损、无功补偿，使供电企业的工作效率得到显著提高，提供实现电网智能化的准确依据；设有数据处理分析单元，实现对低压台区多个电质量数据的在线监测与综合分析。
[0006]作为优选，所述主控制模块还包括电源、电流采样电路、电压采样电路、第一信号调理电路、第一温度采样电路、继电器输出电路、第一输出隔离电路、RS485接口、第一扩展接口和第一通信隔离电路，所述电流采样电路和电压采样电路连接所述第一信号调理电路后连接所述第一MCU；所述第一温度采样电路连接第一MCU；所述继电器输出电路连接所述第一输出隔离电路后连接第一MCU；所述RS485接口和第一扩展接口连接所述第一通信隔离电路后连接第一MCU。主控制模块为本系统的核心，其主要功能包括实时采样低压台区的三相电压、三相电流、漏电流、电缆接头温度以及线路故障监控。
[0007]作为优选，所述显示输入模块包括输入模块触摸按键、LCD显示屏和通信供电接口。显示输入模块提供人机交互功能，显示输出信息，通过输入模块触摸按键输入信息。显示输入模快通过通信供电接口和RS485通信连接线连接主控制模块。本专利技术只需将显示输入模块安装在配电柜面板上，避免多通道三相电压、三相电流采样线等大量二次电缆线接到配电柜面板，减少了布置电缆施工量，降低了电缆成本。
[0008]作为优选，所述扩展电流采样模块还包括第二MCU、第一电源转换电路、第二扩展接口、第二通信隔离电路和第二信号调理电路，所述第一电源转换电路分别与所述第二扩展接口和所述第二MCU连接；所述第二扩展接口连接所述第二通信隔离电路后连接第二MCU；所述三相电流采样电路连接所述第二信号调理电路后连接第二MCU。本系统的主控制模块与扩展电流采样模块通过RS485线连接，主控制模块采集低压台区配电网低压侧的三相电压和三相电流，扩展电流采样模块采样支路电流，实现低压台区多支路监测，克服了传统监测装置只能监测1个通道的三相电压、三相电流。本系统包括若干个扩展电流采样模块，实际使用时，根据采集的支路数确定接入的扩展电流采样模块的数量，实现“可扩展”。
[0009]作为优选，所述扩展温度模块包括第三MCU、第二电源转换电路、第三扩展接口、第三通信隔离电路、报警电路、风扇继电器、第二输出隔离电路和第二温度采样电路，所述第二电源转换电路分别与所述第三扩展接口和所述第三MCU连接；所述第三扩展接口连接所述第三通信隔离电路后连接第三MCU；所述报警电路和风扇继电器连接所述第二输出隔离电路后连接第三MCU；所述第二温度采样电路连接第三MCU。
[0010]作为优选，所述第一信号调理电路用于对所述电压采样电路和电流采样电路采样到的模拟信号进行A/D转换获得数字信号。
[0011]作为优选，所述第二信号调理电路用于控制所述三相电流采样电路同步采样三相
电压信号和三相电流信号，并对采样到的模拟信号进行A/D转换获得数字信号。
[0012]作为优选，所述后台数据中心包括服务器，所述服务器用于处理所述主控制模块上传的数据，并根据预先设定的预警算法，在数据异常时判断异常来源并及时将异常来源反馈给调度中心。本系统设有NB
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IoT无线射频模块，可远程无线连接到后台数据中心，后台数据中心根据主控制模块上传的数据监测故障并及时将故障信息通过电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统，包括主控制模块，其特征是，还包括与所述主控制模块有线连接的显示输入模块、扩展温度模块和若干个扩展电流采样模块，所述主控制模块无线连接后台数据中心；所述主控制模块包括第一MCU，所述第一MCU连接有数据处理分析单元，所述扩展电流采样模块包括三相电流采样电路。2.根据权利要求1所述的一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统，其特征是，所述主控制模块还包括电源、电流采样电路、电压采样电路、第一信号调理电路、第一温度采样电路、继电器输出电路、第一输出隔离电路、RS485接口、第一扩展接口和第一通信隔离电路，所述电流采样电路和电压采样电路连接所述第一信号调理电路后连接所述第一MCU；所述第一温度采样电路连接第一MCU；所述继电器输出电路连接所述第一输出隔离电路后连接第一MCU；所述RS485接口和第一扩展接口连接所述第一通信隔离电路后连接第一MCU。3.根据权利要求1所述的一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统，其特征是，所述显示输入模块包括输入模块触摸按键、LCD显示屏和通信供电接口。4.根据权利要求1所述的一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统，其特征是，所述扩展电流采样模块还包括第二MCU、第一电源转换电路、第二扩展接口、第二通信隔离电路和第二信号调理电路，所述第一电源转换电路分别与所述第二扩展接口和所述第二MCU连接；所述第二扩展接口连接所述第二通信隔离电路后连接第二MCU；所述三相电流采样电路连接所述第二信号调理电路后连接第二MCU。5.根据权利要求1所述的一种可扩展的适用于低压台区的在线监测及综合分析系统，其特征是，所述扩展温度模块包括第三MCU、第二电源转换电路、第三扩展接口、第三通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖，陈龙，徐钰强，韩长志，周青睐，王海帆，李天鲍，王哲萍，周嘉诚，姚利忠，何嵩琦，陈云飞，祁建勋，何玎傲，张超，朱善令，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司桐乡市供电公司，
类型：发明
国别省市：