[实用新型]一种新型智能配电单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能配电网技术领域，尤其涉及一种新型智能配电单元。

背景技术

电力系统运行、分析人员对电网特性的把握依赖于基于电网模型的实时监测分析。准确的电网参数是形成准确的电网模型进行电力系统计算的基础。因此，提高电网参数的准确性和可靠性，对特大电网的安全稳定运行具有重大意义。

当前配电网缺乏实时准确的信息，采集数据多为各独立设备采集，缺少准确时标信息，在进行潮流分析、状态估计、合环操作等工作时，无法获取同一时间截面的数据信息，因此计算结果的精度必然会受到较大影响。

总而言之，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题是：如何在配电系统正常运行情况下找到一种工作全面，高效的装置来实现同步数据的实时在线测量。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供了一种新型智能配电单元，对配电网同步数据进行实时的在线测量，结构设计合理，实用性强，成本低，工作效率高。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种新型智能配电单元，包括多个采集装置，所有的所述采集装置与数据集中器通信，每个所述采集装置与一个时钟同步单元连接；

所述时钟同步单元包括FPGA控制器，所述FPGA控制器的输入端与恒温晶振连接，输出端与光发射器连接，至少一个时钟同步单元的输入端与授时模块连接，所有的时钟同步单元之间通过无线通信模块进行通信。

所述授时模块采用UM220模块。

所述采集装置与时钟同步单元之间利用光纤进行同步。

所述采集装置与数据集中器通过以太网进行连接。

所述采集装置包括数据处理单元，所述数据处理单元与存储单元、光接收器、光发射器、模数转换器及网络控制器连接，还通过光电隔离电路与数字量输入输出电路连接。

所述网络控制器采用W5100型网络接口芯片，W5100型网络接口芯片与RJ45接口连接。

所述模数转换器还与量程切换电路连接，所述量程切换电路包括四个放大电路，每个放大电路的输出都通过连接一个开关后连接所述模数转换器的输入端，第一电流互感器直接连接其中两个放大电路的输入端，同时通过开关连接另两个放大电路的输入端，第二电流互感器通过开关分别连接四个放大电路的输入端。

所述存储单元采用SD卡，数据处理单元将数据通过SPI总线存入SD卡中。

所述无线通信模块为ZigBee通信模块。

所述数据处理单元采用TMS320F28335DSP。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型含有集成TCP/IP协议的网络控制器，可以方便与服务器进行连接，连接方式可以在网线、WIFI、3G等方式中任意选择。

站内各采集装置可以通过光纤完成同步采集，可以充分保证各采集点之间的时间同步，确保做到准确时刻采样，保证时标的精确。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为采集装置和时钟同步单元的结构图；

图3为时钟同步单元的具体结构图；

图4为采集装置的具体结构图；

图5为量程切换电路；

图6为合环电路图。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：

如图1所示，一种新型智能配电单元，包括多个采集装置，所有的所述采集装置与数据集中器通信，每个所述采集装置与一个时钟同步单元连接；如图2-3所示，所述时钟同步单元包括FPGA控制器，所述FPGA控制器的输入端与恒温晶振连接，输出端与光发射器连接，至少一个时钟同步单元的输入端与授时模块连接，所有的时钟同步单元之间通过无线通信模块进行通信。

同一站内具有两个以上(含两个)测量节点时，可以通过只为主节点配备授时模块，其余子节点通过ZigBee通信的方式获取授时模块的精确时间信息。本装置使用TI的CC2530型ZigBee芯片作为无线通信模块，其具有IEE802.15.4兼容的无线收发器，其内部含有可编程的MCU单元，可将节点之间的同步协议移植入ZigBee模块，此外还提供了MCU与射频部分的通信接口，可以用来读取收发状态，准确捕获数据开始时刻，为报文的同步提供准确的时序。同步过程采用IEEE1588协议。同步过程采用三步同步模式，该同步模式即使是在从机时钟漂移较大的情况下仍能完成准确的同步过程。