[实用新型]一种网络型电力黑匣子

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于配电自动化系统的网络型电力黑匣子，属于数据采集技术领域。

背景技术

随着改革开放的逐渐深入，电力逐步市场化，用电的供需矛盾逐渐趋于平衡，在此背景下，用户需求从“有电用”变成“有高质量、高可靠性的电力能源用”，进而提出对供电质量和供电可靠性要求的需求。配电网自动化作为达到上述目标的一种重要技术手段应运而生。

配电自动化系统(Distribution Automation System，简写为DAS)是一种可以使配电企业在远方以实时方式监视、协调和操作配电设备的自动化系统。其内容包括配电网数据采集和监控(SCADA)，配电地理信息系统(GIS)和需方管理(Demand Side Management，简写为DSM)几个部分。其中配电网数据采集和监控部分是实现配电自动化的关键

本着“故障检测准确、故障隔离迅速和网络重构慎重”的原则，配电网自动化从运行管理的模式上，正向着分层、分布式、开放系统的方向发展，配电终端设备逐渐智能化和一体化，从提高配电网运行的可靠性和效率，提高供电质量，降低劳动强度，充分利用现有设备的能力，缩短停电时间和减少停电面积，历史数据存储和管理，历史事件/事故报警记录等方面，为供电系统带来可观的经济效益和很高的安全保障。

目前，各企业的配电终端使用的通信协议并不兼容。传统的调度自动化或远动系统的RTU仅是一个完成“上传数据，下达命令”任务的现场终端单元。在配电自动化系统中，人们愈来愈倾向于使用一个微机化自动装置完成更多的功能，RTU、保护、录波器、PLC(可编程逻辑控制器)以及仪表的界限正在消失。因此，配电自动化系统远方终端正在向综合性的微机化自动装置发展，除了完成“上传下达”任务外，还能不依赖于主站完成一些当地自动控制功能，如低周减载、备用电源自投等。另一方面，一些过去相对独立的微机自动化装置，如线路、变压器保护装置等，要能够与主站通信，完成RTU所具有的数据采集和控制功能。

从国内外配电自动化系统采用的通信方式看，尚没有一种通信技术可以很好的满足配电系统自动化所有层次的需要。在一个配电自动化系统内，往往由多种通信技术组合成综合的通信系统，各个层次按实际需要采用合适的通信方式。从应用的角度看，由于配电自动化存在其本身的特点，如容量大、故障记录信息及定值远传、远方抄表等，传统的通信规约不能够很好的满足使用要求，因此给实现配电自动化又带来了困难。另一方面，由于配电网和输电网自身特点不同，输电网自动化许多成熟技术仅可借鉴，并不能直接使用。种种原因导致我国目前配电网的自动化水平不高。

实用新型内容

针对目前市场上现有产品所存在的兼容性低、不能灵活配置、数据传送方式单一、自治性差等缺点，本实用新型提供了一种适用于配电自动化系统的网络型电力黑匣子，它能够实现多种不同现场终端单元通信协议的转换，完成信息的存储与转发；为满足不同连接方式或连接终端的需要，电力黑匣子提供了多种通信端口，在软硬件设计上具有足够的带宽和通信速率并具有很强的通信抗干扰性和安全性；考虑监控系统组态的灵活性、可扩展性以及对RTU终端的兼容性，所实用新型的电力黑匣子具有可配置性，能够实现“任意端口挂接任意设备”；为满足不同系统层次的需求，电力黑匣子具有很强的自治性，可以脱离上位机独立运行并实现对现场监控层挂接的RTU模块的监视与控制。

为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：网络型电力黑匣子，由通信模块、微控制器模块、显示模块、电源模块以及配置程序组成。

通信模块包括RS-485接口、调试串口、以太网接口和无线传输模块接口。微控制器模块包括微控制器、NAND FLASH、SDRAM、DATA FLASH、FRAM以及辅助单片机电路。显示模块包括11个状态指示发光二极管(LED)，分别用于指示电源状态、RS-485接口以及RS-232接口的收发状态。电源模块由相互独立的两个子模块组成，其中的一个模块为由一个+3.3V锂电池构成的供电电路，用于在电力黑匣子断电时维持系统时钟正常运行。

本实用新型具有可配置性，配置程序运行于上位PC机中，用于对电力黑匣子的端口挂接设备进行配置。