[实用新型]一种基于边缘计算模块的分布式故障录波装置

说明书

本实用新型公开了一种基于边缘计算模块的分布式故障录波装置，包括壳体和设置在壳体内的核心CPU模块，还包括设置在壳体内的模数转换模块、电源模块、通讯模块、遥信输入模块、遥控输出模块、模拟量调理模块、PT和CT；所述PT和CT分别与模拟量调理模块的输入端连接，所述模拟量调理模块的输出端与模数转换模块的输入端连接，所述模数转换模块的输出端与核心CPU模块连接；所述核心CPU模块分别与遥信输入模块、遥控输出模块、电源模块和通讯模块相连。本实用新型采用分布式模块化设计，结合现有边缘计算能力，通过获取实时的状态信息，就地进行分析，能够有效的实现对配网线路的监测，整个设备结构配置灵活，便于安装及后期改扩建。

技术领域

本实用新型涉及一种基于边缘计算模块的分布式故障录波装置，属于配电网监测技术领域。

背景技术

故障录波器是研究现代电网的基础，主要用于记录和分析电力系统大扰动(如系统震荡、短路故障、断线故障、电压越限、频率越限等)发生后的相关电参数(如电网电流、电压、功率、系统频率等)的变化过程以及继电保护和安全自动装置的动作行为，在变电站的故障分析中起着十分重要的作用。

在电力系统中边缘计算可广泛应用于配电自动化、配电房监测、毫秒级精准负荷控制等超可靠低时延控制类业务，以及低压用电信息采集、分布式电源等海量连接采集类业务。由于边缘计算具有靠近数据源，实时性好，低时延，响应快以及数据安全性高三大显示特点。

同主网输电线路具有完善的故障录波及精确的故障定位不同，配网线路目前缺乏有效的监测手段及装置，所能获取的信息非常有限，目前只能通过保护装置内部录波获得少量的稳态电流/电压信息，要想准确的分析故障发生的原因、确定故障发生的位置，亟需采取更多更有效的配网线路状态监测装置，利用更多的配网线路状态信息。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种基于边缘计算模块的分布式故障录波装置，能够有效的实现对配网线路的监测，整个结构配置灵活，便于安装及后期改扩建。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：

本实用新型实施例提供了一种基于边缘计算模块的分布式故障录波装置，包括壳体和设置在壳体内的核心CPU模块，所述核心CPU模块包括边缘计算模块，所述边缘计算模块执行现有边缘计算算法；还包括设置在壳体内的模数转换模块、电源模块、通讯模块、遥信输入模块、遥控输出模块、模拟量调理模块、PT(电压互感器)和CT(电流互感器)；所述PT和CT分别与模拟量调理模块的输入端连接，所述模拟量调理模块的输出端与模数转换模块的输入端连接，所述模数转换模块的输出端与核心CPU模块连接；所述核心CPU模块分别与遥信输入模块、遥控输出模块、电源模块和通讯模块相连。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述核心CPU模块还包括存储模块和控制模块，所述存储模块与模数转换模块和遥信输入模块相连，用于存储模拟量和开关量信息，所述控制模块与遥控输出模块相连，用于输出控制信息。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述模拟量调理模块包括滤波电路和运放负反馈电路，其中滤波电路由电阻、电容构成，运放负反馈电路由二极管、电阻和运算放大器芯片构成。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述滤波电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2，所述运放负反馈电路包括二极管D1、二极管D2、电阻R3、电阻R4和运算放大器芯片OPA2131UA。电阻R1一端接PT或者CT二次侧的信号IN，另一端分别与电容C1一端和电阻R2一端相连；电阻R2另一端分别与电容C2一端、二极管D1一端、二极管D2一端以及运算放大器芯片OPA2131UA的3管脚相连；电容C1另一端与运算放大器芯片OPA2131UA的1管脚相连；电容C2另一端接地；电阻R3一端与电阻R4一端、二极管D1另一端、二极管D2另一端以及运算放大器芯片OPA2131UA的2管脚相连，另一端接地；电阻R4另一端与运算放大器芯片OPA2131UA的1管脚相连；运算放大器芯片OPA2131UA的1管脚与输出OUT相连。