[实用新型]一种新型智能低压末端状态监测装置

说明书

本实用新型公开了一种新型智能低压末端状态监测装置，包括电流互感器、电流采样电路、电压互感器、电压采样电路、电源转换电路、计量电路、主控MCU、集成小电流拓扑发送电路的载波通信电路。该装置既保留了现有低压末端状态监测终端具备的相关功能，又集成了小电流拓扑发送及识别功能，减小了整机空间尺寸、降低了成本，提高了可靠性及可维护性。

技术领域

本实用新型涉及电力配电网技术领域，尤其涉及一种新型智能低压末端状态监测装置。

背景技术

国家电网公司提出了建设打造设备广泛互联、状态全面感知、设备即插即用、应用灵活迭代、资源高效利用和决策快速智能的配电物联网，其中状态全面感知主要依赖于低压配电网感知层，感知层主要用于实现配电设备运行环境、设备状态、电气量信息等基础数据的监测、采集和感知，感知层目前覆盖量严重不足，实时性不强。

感知层设备主要由低压配电网架构的最底层“端”层设备构成，“端”是低压配电网中将“物”连接“上网”的接入单元，是低压配电网架构中的感知层和执行层，是负责向边或云提供配电网的运行状态、设备状态、环境状态以及其它辅助信息等基础数据的源头，是执行决策命令或就地控制的终端。

其中有一类“端”层设备主要用于对分支箱和表箱等处的电压电流等电气量和开关量等参数进行监测和测量，在此基础上实现电能计量线损分析以及停上电状态监测和事件上报等功能。该类产品目前电网公司均没有统一的技术规范和标准，市场上该类产品形态和功能均是厂家根据不同需求自定义的，导致市场上该类产品形态、通信方式以及功能各异。

如图1所示，不带拓扑功能的传统低压台区末端状态监测终端包含控制单元、外部存储器、RS485通信、交流强电感知、交采计量、遥信输入电路、本地维护、上行通信接口、上行通信模块、GPS北斗双模模块、RTC时钟电路、LED显示电路、电源模块和接口电路，主要实现的功能是数据采集与上报、状态监测、停上电事件上报、基础计量以及高级功能中的线损分析等。其中，如图2所示，交采计量部分包含三相电压、三相电流及剩余电流采样计量功能，用到的专用计量芯片仅含有一路SPI口，此类计量芯片的代表有：HT7036、HT7022E、RN7326等等。计量芯片采集的相关数据通过唯一一路SPI给到计量管理MCU，由计量管理MCU完成计量有关的数据处理，然后将结果通过UART给到控制单元。

如图3所示，带拓扑功能的传统低压台区末端状态监测终端其拓扑识别功能实现较为复杂，需要利用较多的外围信号调理电路(电流调理电路)，对管理芯片在主频、内存等方面的要求较高。且为了优化成本，往往将计量管理芯与数据处理芯合并，更加进一步增加了主控MCU的运算性能要求。在拓扑发送功能实现方面，需要将大电流或者小电流发送电路集成到电源板上，即增加了电源板布局安规难度，又不便于维护，特别是拓扑发送电路中的功率MOS管较为脆弱，易损坏的情况下，集成在电源板的方式增加了后期维护成本。

可见，目前市场上类似的产品存在以下问题：

(1)现有绝大部分低压台区中的末端状态监测终端不具备拓扑识别及发送功能，无法满足清晰、快捷及便利的电网拓扑状态监测功能，仅能满足RS485抄表、停上电事件上报及开关量监测、剩余电流监测、线损分析及故障判断等功能。

(2)现有少部分低压台区正在试点或者已挂网运行的末端状态监测终端具备大电流拓扑发送及识别功能，但功率低下且大电流拓扑发送会带来台区断电、部分保险装置误动作等风险，同时大电流拓扑发送及识别功能电路复杂，成本较高。

(3)现有极少部分低压台区正在试点具备小电流拓扑发送或者拓扑识别功能的末端状态监测终端，但功能分离组合而成，此类型末端监测终端占用台区空间较多，不满足小型化、模块化及导轨式安装等要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种小型化、模块化及导轨式安装的，具备小电流拓扑发送及识别功能以及485通信、载波通信、遥信功能、对外输出12V、有功及无功脉冲输出等传统低压台区末端状态监测终端通常功能的低压末端状态监测装置。