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风电、光伏智能箱变测控装置

阅读：670发布：2020-05-08

专利汇可以提供风电、光伏智能箱变测控装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种风电、光伏智能箱变测控装置，包括中央处理器及分别与中央处理器连接的CT和/或PT 采样电路、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、继电器电路模块、显示模块、按键模块、通讯接口、通信模块及为各模块供电的电源模块，第一光电隔离模块连接开关量输入模块，第二光电隔离电路连接开关量输出模块；本实用新型可以大大提高测控装置的集成度，并增大了测控装置的功能，满足了实际工作的需要，同时通过光电隔离模块和继电器电路模块的配合，提高了非电量保护的作用。，下面是风电、光伏智能箱变测控装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种风电、光伏智能箱变测控装置，其特征在于：包括中央处理器及分别与中央处理器连接第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、继电器电路模块、CT和/或PT采样电路、显示模块、按键模块、通讯接口、通信模块及为各模块供电的电源模块，所述第一光电隔离模块连接有开关量输入模块，所述第二光电隔离模块连接有开关量输出模块；所述CT/PT采样电路包括用于采集配电系统各模块的电流信号的电流互感电路和/或电压信号的电压互感电路，所述开关量输入模块用于接收配电系统各模块的开关量信息，并经第一光电隔离模块隔离后输入至中央处理器，中央处理器输出高低电平，将控制信号经第二光电隔离模块后启动继电器电路模块中的对应的继电器工作，继电器电路模块的输出端与所述开关量输出模块连接，启动对应的开光量输出模块中的开关量工作，所述通信模块用于与通信设备连接，用于接收配置参数，所述通信接口用于连接内外网。
2.如权利要求1所述的风电、光伏智能箱变测控装置，其特征在于：所述中央处理器采用STM32F207芯片。
3.如权利要求1所述的风电、光伏智能箱变测控装置，其特征在于：所述CT/PT采样电路分别采用HPT205A电压互感器和HCT226BF电流互感器。
4.如权利要求1所述的风电、光伏智能箱变测控装置，其特征在于：所述中央处理器还连接有LCD显示器和按键模块，所述LCD显示器采用240*160分辨率的黑白液晶显示器，所述按键模块采用薄膜小键盘，可通过扫描薄膜小键盘设置LCD显示器的对比度。
5.如权利要求1所述的风电、光伏智能箱变测控装置，其特征在于：所述通信模块采用USR-BLE102a的透传蓝牙模块。
6.如权利要求1所述的风电、光伏智能箱变测控装置，其特征在于：所述通讯接口采用若干路10M/100M以太网电口和/或若干路RS232口/RS485口，和/或若干路10M/100M以太网光口。
7.如权利要求1所述的风电、光伏智能箱变测控装置，其特征在于：所述中央处理器还连接有晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括49S的晶振，所述复位电路包括贴片按键，分别用于为中央处理器提供时钟和复位。
8.如权利要求1所述的风电、光伏智能箱变测控装置，其特征在于：所述中央处理器还连接有FLASH 存储器。

说明书全文

风电、光伏智能箱变测控装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电力系统中的配电自动化技术领域，具体涉及一种风电、光伏智能箱变测控装置。

背景技术

[0002] 现有的功能/资源配置：交采量：3路电流,3路电压开关量：18路开入(含非电量)，10路出口，直流输入：3路直流量(PT100或4-20mA)，通讯功能：2路10M/100M以太网口(电口)，2路RS232口/RS485口，非电量保护：8路独立(跳闸、告警可选)。但是，由于电网的升级换代，交采量、开关量、直流量的数量剧增现有的功能/资源配置以不能满足需求，主要缺乏与手机间的通讯功能，现如今人手一部手机，不管到哪都很方便调式，相比电脑要方便携带，非电量保护可选性太少。
实用新型内容

[0003] 本实用新型目的是针对上述现有技术的不足而提供一种风电、光伏智能箱变测控装置，用以提高测控装置的集成度，增大测控装置的功能，提高非电量保护的作用及与内外部的通信功能。

[0004] 本实用新型的技术方案为：

[0005] 一种风电、光伏智能箱变测控装置，其特征在于：一种风电、光伏智能箱变测控装置，包括中央处理器及分别与中央处理器连接第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、继电器电路模块、CT和/或PT采样电路、显示模块、按键模块、通讯接口、通信模块及为各模块供电的电源模块，所述第一光电隔离模块连接有开关量输入模块，所述第二光电隔离模块连接有开关量输出模块；所述CT/PT采样电路包括用于采集配电系统各模块的电流信号的电流互感电路和/或电压信号的电压互感电路，所述开关量输入模块用于接收配电系统各模块的开关量信息，并经第一光电隔离模块整流、滤波和隔离后输入至中央处理器，中央处理器输出高低电平，将控制信号经第二光电隔离模块隔离后启动继电器电路模块中的对应的继电器工作，继电器电路模块的输出端与所述开关量输出模块连接，启动对应的开光量输出模块中的开关量工作，所述通信模块用于与通信设备连接，用于接收配置参数，所述通信接口用于连接内外网。

[0006] 进一步地，所述中央处理器采用STM32F207芯片。

[0007] 进一步地，所述CT/PT采样电路分别采用HPT205A电压互感器和HCT226BF电流互感器。

[0008] 进一步地，所述中央处理器还连接有LCD显示器和按键模块，所述LCD显示器采用240*160分辨率的黑白液晶显示器，所述按键模块采用薄膜小键盘，可通过扫描薄膜小键盘设置LCD显示器的对比度。

[0009] 进一步地，所述通信模块采用USR-BLE102a的透传蓝牙模块。

[0010] 进一步地，所述通讯接口采用若干路10M/100M以太网电口和/或若干路RS232口/RS485口，和/或若干路10M/100M以太网光口。

[0011] 进一步地，所述中央处理器还连接有晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括49S的晶振，所述复位电路包括贴片按键，分别用于为中央处理器提供时钟和复位。

[0012] 进一步地，所述中央处理器还连接有FLASH 存储器。

[0013] 本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置中央处理器及分别与中央处理器连接的信号调理电路、第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、继电器电路模块、显示模块、按键模块、通讯接口、通信模块及为各模块供电的电源模块，可以大大提高测控装置的集成度，并增大了测控装置的功能，满足了实际工作的需要，同时通过光电隔离模块和继电器电路模块的配合，提高了非电量保护的作用。附图说明

[0014] 图1为本实用新型的结构原理框图；

[0015] 图2为本实用新型的中央处理器的电路结构图；

[0016] 图3为本实用新型的第一光电隔离模块的电路结构图；

[0017] 图4为本实用新型第二光电隔离模块的电路结构图；

[0018] 图5为本实用新型的复合晶体管的电路结构图；

[0019] 图6为本实用新型的继电器电路模块的结构图；

[0020] 图7为本实用新型的电流互感器电路和电压互感器电路的电路结构图。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0022] 如图1所示，一种风电、光伏智能箱变测控装置，包括中央处理器及分别与中央处理器连接第一光电隔离模块、第二光电隔离模块、继电器电路模块、CT和/或PT采样电路、显示模块、按键模块、通讯接口、通信模块及为各模块供电的电源模块，所述第一光电隔离模块连接有开关量输入模块，所述第二光电隔离模块连接有开关量输出模块；如图2所示，所述中央处理器采用但不限于STM32F207芯片，用于处理各模块的输入信号，并输出处理后的信号到对应的功能模块，STM32F207芯片的运行速度达120MHz，运行时可达150MIPS的处理能力，支持多外接设备的接口，能充分满足大信息处理量的需求，并且处理速度高。

[0023] 如图3所示，所述开关量输入模块用于接收配电系统各模块的开关量信息，并经第一光电隔离模块整流、滤波和隔离后连接端子PL1，PL1与PL2对应连接，通过PL2对应的输入至中央处理器的对应第一组IO口。

[0024] 如图4-6所示，所述第二光电隔离模块包括反相器、与非门、光电耦合器和复合晶体管，所述反相器的输入端与中央处理器的第二组IO口连接，由中央处理器输出控制信号，反相器的输出端连接与非门的第一输入端，与非门的第二输入端连接中央处理器的第三组IO口连接，与非门的输出端与光电耦合器的电控端连接，所述光电耦合器的输出端与复合晶体管的输入端连接，复合晶体管的输出端与继电器模块的线圈连接，用于为线圈提供导通电流，继电器模块的动触点与两个静触点分别与配电系统的用电模块连接，中央处理器通过采集的开关量或模拟量信号情况来控制继电器的对应的触点闭合，其中反相器和与非门分别与中央处理器连接，能够有效的防误动，增加控制系统的稳定性，反相器采用型号为SN74HC14D的反相器，与非门采用型号为74HC00，光电耦合器采用型号为EL357的光电耦合器，复合晶体管采用型号为ULQ2003的达林顿管，本实施例的第一光电隔离模块和第二光电隔离模块总共有10路，但不限于10路，也可根据实际的需要增加或减少，也可在两种电路之间分配和调整。

[0025] 如图7所示，所述包括用于采集配电系统各模块的电流信号的型号为HCT226BF的电流互感器构成的3路电流互感电路和/或电压信号的型号为HPT205A的电压互感器构成的3路电压互感电路，电流互感器电路和电流互感器电路的路数可根据实际使用情况确定，不限于各3路，其中电流互感器和电压互感器的输入端分别串联有若干个电阻，通过该电阻与配电系统各模块连接，采集配电系统各模块的电流或电压信号，串联的电阻起到限流或限压的作用，电流互感器和电压互感器将分别将大电流和大电压转换为小电流或小电压后再通过电阻和电容的滤波等处理操作后输入至中央处理器。所述CT/PT采样电路分别采用HPT205A电压互感器和HCT226BF电流互感器。

[0026] 所述中央处理器还连接有LCD显示器和按键模块，所述LCD显示器采用240*160分辨率的黑白液晶显示器，所述按键模块采用薄膜小键盘，可通过扫描薄膜小键盘设置LCD显示器的对比度。

[0027] 所述通信模块采用USR-BLE102a的透传蓝牙模块。

[0028] 所述通讯接口采用2路10M/100M以太网电口和/或4路RS232口/RS485口，和/或2路10M/100M以太网光口，通讯接口的种类和数量不限于上述的种类和数量。

[0029] 进一步如图1所示，所述中央处理器还连接有晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括49S的晶振，所述复位电路包括贴片按键，分别用于为中央处理器提供时钟和复位。

[0030] 所述中央处理器还连接有FLASH存储器，可记录600次历史事件记录，掉电不丢失数据。

[0031] 所述电源模块将外部220V交直流电源转换为5V、3.3V电压，提供给上述各模块工作之用。

[0032] 所述通信模块用于与通信设备连接，用于接收配置参数，通信模块可采用4G模块、Wifi模块或5G模块等通信模块。

[0033] 所述中央处理器还连接有LED显示器。

[0034] 尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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