[发明专利]智能配变终端

说明书

本发明公开了一种智能配变终端，包括机箱、位于机箱底部的多类型接口和内置于机箱的交流和电源板卡以及CPU核心板卡。所述交流和电源板卡包括计量单元、载波模块、全波整流及滤波电路和用于同时提供3路直流电源信号的宽范围电源模块。所述CPU核心板卡还包括电源稳压模块，所述电源稳压模块设有向CPU单元提供紧急后备电源供应的超级电容E1，所述电源稳压模块还设有与超级电容E1相连的超级电容充电电路和超级电容输出电路。发明公开的智能配变终端，通过巧妙增设超级电容及其外围电路，有效地延长后备电源工作时间，通过增加工作电源的稳压宽度保证超级电容的正常供电时间。

技术领域

本发明属于配电变压器综合解决方案技术领域，具体涉及一种智能配变终端。

背景技术

根据国家电网建设坚强电网战略部署，将农网智能化作为试点工程，推动配电技术创新发展。2017年7月，国家电网起草提出了规范智能配变终端的最新技术指标。国家电网在近几年的农网改造中，大面积升级各种供电设备，其中在变压器台区中会升级JP柜（JP柜是配电变压器综合配电柜的简称）。国家电网最新技术指标指向的对象就是JP柜中的大脑——“智能配变终端”。

国家电网公司根据农网的运行特点，汲取过去农网建设与使用经验，对农网智能配变终端的环境条件、工作电源、功能要求、技术指标、可靠性等作了明确规定。在此新规之前，农网智能型低压配电箱完全遵照国家电网公司发布的Q/GDW 614-2011《农网智能型低压配电箱功能规范和技术条件》和Q/GDW 615-2011《农网智能配变终端功能规范和技术条件》进行研发生产。

为符合最新的技术要求，有必要对于现有的配变终端进行升级改造，克服现有的配变终端在电源要求、通信要求、功能要求等方面的不足和缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术的状况，克服上述缺陷，提供一种智能配变终端。

本发明采用以下技术方案，所述智能配变终端包括机箱、位于机箱底部的多类型接口和内置于机箱的交流和电源板卡以及CPU核心板卡，其中：

所述多类型接口包括至少一网络通信接口、至少一USB接口、至少一串口通信接口、SIM卡接口和用于接入输入输出信号线的重载连接器接口，通过上述输入输出信号线输入输出的通信信号包括3个三相电压电信号、3个三相电流电信号、1个有功电能脉冲信号、1个无功电能脉冲信号、8个开关量输入信号和2个直流输入信号；

所述交流和电源板卡包括计量单元、载波模块、全波整流及滤波电路和用于同时提供3路直流电源信号的宽范围电源模块，所述CPU核心板卡包括CPU单元和相互独立地与CPU单元相连的DI输入模块和直流输入模块，所述计量单元通过SPI通信线与CPU单元相连，所述载波模块通过串口载波通信线与CPU单元相连；

所述CPU核心板卡还包括电源稳压模块，所述电源稳压模块设有向CPU单元提供紧急后备电源供应的超级电容E1，所述电源稳压模块还设有与超级电容E1相连的超级电容充电电路和超级电容输出电路。

根据上述技术方案，上述3个三相电流电信号分别通过3个CT转换形成3个三相电流的交流小信号，上述3个三相电压电信号分别通过3个PT转换形成3个三相电压的交流小信号，上述3个三相电流的交流小信号和3个三相电压的交流小信号同时送入计量单元以形成并且输出1个有功电能脉冲信号、1个无功电能脉冲信号和1个电量数字信号，上述1个有功电能脉冲信号和1个无功电能脉冲信号经光耦隔离接入重载连接器接口，上述电量数字信号经SPI通信线接入CPU单元；

包含上述3个三相电压电信号的信号线通过重载连接器接口接入载波模块的耦合接口；

上述8个开关量输入信号通过DI输入模块接入CPU单元，上述2个直流输入信号通过直流输入模块接入CPU单元。

根据上述技术方案，所述超级电容充电电路包括5.5V外接电源与超级电容E1之间顺次接入的二极管D4和限流电阻R108。