[发明专利]一种功耗动态变化的馈线终端及功耗控制方法

说明书

本发明公开一种功耗动态变化的馈线终端及功耗控制方法，用于配电网保护中，包括CPU模块，模拟量采集模块、开入模块、开出模块、通讯模块、电源模块和外置液晶模块，各种模块相互独立，CPU模块可单独控制其他模块的运行状态，CPU模块自身可调整主频运行速度，通过控制模块的运行状态、调整CPU主频运行速度，可以改变馈线终端的功耗；通过模拟量采集、开关量采集，可以判断配电线路处于停运状态，达到一定时间阈值后，关闭一部分模块的运行，降低CPU主频，可以降低馈线终端的运行功耗。本发明可在线路失电时显著延长后备电源带电时间。

技术领域

本发明属于配电线路控制保护技术领域，涉及一种功耗动态变化的馈线终端及功耗控制方法。

背景技术

馈线终端一般用于柱上架空线路的保护及测量，形态上主要区分为罩式馈线终端和箱式馈线终端两种类型，均配备超级电容或蓄电池作为后备电源。在配电线路有电时，馈线终端的电源来自于线路供电PT，同时给后备电源进行充电；当线路失电时，由后备电源进行供电，供电时间由后备电源容量大小和馈线终端功耗共同决定。一般来说，超级电容的后备电源供电时间不小于15分钟，寿命约为5年；蓄电池后备电源供电时间不小于4小时，寿命约为2年。

以前运行的馈线终端功能很少，只有两遥(遥信、遥测)功能，只能起到监视线路状态的作用。如今配电自动化的加速推进，对馈线终端的功能要求越来越高，不仅要满足基本的三遥(遥信、遥测、遥控)功能，还要具备电压时间型馈线自动化功能、线损计量功能、一次开关的在线监测功能等等。要求提高的同时，对馈线终端的计算能力也提出了更高的要求，馈线终端的功耗就水涨船高，对后备电源容量的要求也越来越高。目前使用的后备电源主要为蓄电池，2～3年维护一次显得较为繁琐。供电局更希望使用容量稍大的超级电容，寿命长、维护成本低，但超级电容仅能维持15分钟显得时间过短。后备电源的容量受到成本、体积、重量的限制，不能无限增大，如何控制馈线终端的功耗显得十分重要。

为了延长后备电源的供电时间降低馈线终端的功耗，有些研究人员选择功耗低的芯片作为主计算芯片，并尽量减少模拟量、通讯及开入开出的接口数量，这样可以大幅度降低馈线终端的功耗，但功耗低的芯片性能不强，外部通道数量的减少也导致馈线终端扩展能力差，不能满足现在复杂情况下馈线自动化的需要。有些研究人员选择高性能芯片作为主计算芯片，但这种馈线终端功耗较高，后备电源的成本重量体积都大大增加，用户难以接受。

发明内容

发明目的：为解决现有技术存在性能低、扩展能力差、体积大、功耗高等问题，本发明提供了一种功耗动态变化的馈线终端和馈线终端的功耗控制方法

技术方案：本发明提供一种功耗动态变化的馈线终端，应用于柱上架空线路的保护及测量，包括电源模块、外置液晶模块和控制切换模块，所述控制切换模块包括CPU模块、模拟量采集模块、开入采集模块、通讯模块；所述外置液晶模块包括显示屏、唤醒按键；所述唤醒按键为：当馈线终端运行在低功耗模式下时，工作人员通过唤醒按键向CPU模块发送切换指令，使得CPU模块控制馈线终端从低功耗模式切换至全功耗模式；所述模拟量采集模块包括若干路电压采集通道和若干路电流采集通道；

当馈线终端运行在全功耗模式时，电源模块全功耗输出，为外置液晶模块和控制切换模块供电；模拟量采集模块实时采集柱上架空线路上所有的电压及电流信息，并将采集的到电压及电流信息实时传送至CPU模块；所述开入采集模块实时采集开关量输入状态信息，并将采集到的信息传送至CPU模块，所述开关量输入状态信息包括柱上架空线路上所有的开关量的状态信息；所述CPU模块运行在标准主频模式下，通过通讯模块与配电主站连接，且与外置液晶模块连接，CPU模块将收到的电压、电流以及开关量输入状态信息实时传送至外置液晶模块显示；当CPU模块收到配电主站发送的由全功耗模式切换至低功耗模式的遥控指令时，CPU模块控制馈线终端切换至低功耗模式，或者CPU模块根据收到的电压及电流信息判断是否切换至低功耗模式；