CN104092291A - 智能配网控制器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智能配网控制器，主要包括：通讯接口，用于接收来自控制终端及上送控制器的数据信息；处理器，用于解析和处理数据信息，并下发操作指令；继电器输出模块，用于根据上述操作指令，利用控制器内部提供的信号源，驱动手车/地刀的电机转动，到达指定位置后，并触动一触发信号；或驱动断路器的中间继电器吸合，实现断路器合闸/分闸操作；开关量输入模块，采集上述触发信号，并反馈给处理器，处理器切断继电器输出，控制驱动手车/地刀的电机制动；显示模块，显示断路器、地刀状态及单线图，以及系统控制操作界面。本发明了实现对中置柜各种运行状态的一键式程序化电动操作，有效解决传统开关柜手动操作繁琐、故障定位、维护检修困难的问题。本发明同时公开一种智能配网控制方法。
Description
技术领域
本发明涉及10KV/35KV中置柜配网控制器，特别是一种智能配网程序化控制器，用于智能型中置柜、隔离开关柜、PT柜等配网系统进行远程控制、监视、测量、故障定位及电机保护。
背景技术
目前中置柜配网大多数采用传统的解决方案：断路器合分闸可就地进行操作，或者由远程控制中心遥控操作；但是断路器手车工作位与试验位的操作需要由操作人员到现场使用摇柄手动进行；接地开关合分闸操作同样由操作人员到现场用手柄手动完成；当现场出现故障时，无法快速有效进行故障定位，致使现场检修困难，加大操作人员的工作量，增加现场维修的事故发生率。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种智能配网控制器及其控制方法，实现对中置柜四种运行状态的一键式操作，有效解决传统开关柜手动操作繁琐、故障定位、维护检修困难的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
智能配网控制器，其特征在于，包括：
通讯接口，用于接收来自控制终端及上送控制器的数据信息；
处理器，用于解析和处理数据信息，并下发操作指令；
继电器输出模块，用于根据上述操作指令，利用控制器内部提供的电源，驱动手车/地刀的电机转动或驱动断路器的合闸/分闸线圈吸合，到达指定位置后，触动触发信号；
开关量输入模块，采集上述触发信号，并反馈给处理器，处理器驱动继电器输出模块，切断继电器控制输出，控制驱动手车/地刀的电机制动；
显示模块，显示断路器、地刀状态及单线图，以及系统控制操作界面。
其中，还包括按键输入模块，用以配合上述显示模块，对控制器进行配置修改，就地操作。
其中，还包括电机电流采集模块，用于检测手车/地刀电机的电流，在电机出现卡滞、赌转时，电机电流会增大，当电机电流值大于预设阈值时，所述控制器控制驱动手车/地刀的电机制动，并控制驱动手车/地刀的电机向相反的方向转动，发出报警信号，并通过显示模块输出。
其中，在开关量输入模块和开关柜之间设计有多个机械联锁，在操作条件不满足时能够限制或者停止控制输出。
其中，该控制器还包括数据存储器，用于存储控制器的配置参数、操作事件、报警事件等。
其中，所述处理器为ARM架构的STM32F103VBT6芯片。
本发明同时公开一种智能配网控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.接收来自配电控制终端的控制信号；
S2.解析该控制信号，并根据该控制信号，利用控制器内部提供的电源，驱动手车/地刀的电机转动，或驱动断路器的合闸/分闸线圈，到达指定位置后，触动触发信号；
S3.根据该触发信号，处理器驱动继电器输出模块，切断控制输出；
S4.控制器显示当前开关柜状态，并通过通讯接口上送控制器数据信息给配电控制终端；
其中，在步骤S2，同时检测手车/地刀电机的电流，在电机出现卡滞、赌转时，电机电流会增大，当电机电流值大于预设阈值时，所述控制器控制驱动手车/地刀的电机制动，并控制驱动手车/地刀的电机向相反的方向转动，发出报警信号，并通过显示模块输出。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的智能控制器实现了对中置柜四种运行状态的一键式操作，有效解决传统开关柜手动操作繁琐、故障定位、维护检修困难的问题；一体化设计极大的简化了现场施工调试的难度；针对中置柜系统应用开发，实现控制器即安装即联网接入SCADA系统的便捷性，对于变、配电自动化系统与工业自动化系统具有低成本、施工调试便捷高效之优势，完全满足国家对智能配网的技术要求。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。
在第一实施例中，智能配网控制器主要包括：通讯接口，用于接收来自控制终端及上送控制器的数据信息，在本实施例中，主要接收来自配电系统控制终端发来的各种控制信号，包括进行故障处理时的检修信号，可以是RS485接口、RS232接口、网络接口等等，这里并不限制为某一接口；处理器用于解析和处理数据信息，并下发操作指令，这里处理器可以选用单片机，在本发明中优先选用ARM架构的STM32F103VBT6芯片；继电器输出模块用于根据上述操作指令，利用控制器内部提供的电源，驱动手车/地刀的电机转动或驱动断路器的合闸/分闸线圈吸合，到达指定位置后，触动触发信号；开关量输入模块，采集上述触发信号，并反馈给处理器，处理器驱动继电器输出模块，切断继电器控制输出，控制驱动手车/地刀的电机制动；显示模块将断路器、地刀状态及单线图，以及系统控制操作界面显示输出，这里显示模块包括LED灯、LCD。
在上述实施例中，还包括按键输入模块，用以配合上述显示模块，对控制器进行配置修改，就地操作。
作为一种优选方式的第二实施例，本发明的控制器还包括电机电流采集模块，用于检测手车/地刀电机的电流，在电机出现卡滞、赌转的情况下，电机电 流会增大，当电机电流值大于预设阈值时，控制器控制驱动手车/地刀的电机制动，并控制驱动手车/地刀的电机向相反的方向转动，发出报警信号，并通过显示模块输出。
其中，在开关量输入模块和开关柜之间设计有多个机械联锁，在操作条件不满足时能够限制或者停止控制输出，比如，断路器室门打开时，不允许断路器手车摇进或者摇出的机械联锁；地刀电缆室门打开时，不允许地道合闸或者分闸的机械联锁；在断路器手车摇进时，断路器室门打开断路器手车停止摇进的机械联锁等。
该控制器中，还可以设置数据存储器，控制器发生的事件可存储在该存储器中，方便后期查看。
本发明智能配网控制方法，包括以下步骤：
S1.接收来自配电控制终端的控制信号，在本发明中以检修信号为例；
S2.解析该控制信号，并根据该控制信号，利用控制器内部提供的电源，驱动手车/地刀的电机转动，或驱动断路器的合闸/分闸线圈，到达指定位置后，触动触发信号；
S3.根据该触发信号，处理器驱动继电器输出模块，切断控制输出；
S4.控制器显示当前开关柜状态，并通过通讯接口上送控制器数据信息给配电控制终端。
在上述实施例中，当电机出现运转故障时，电机电流会变大，故在步骤S2中同时检测电机电流值，若检测到的电流值大于预设电流阈值，所述控制器控制手车/地刀的电机制动，并控制手车/地刀的电机反向转动，并发报警信号。
本发明的智能控制器实现了对中置柜各种运行状态的一键式程序化电动操作，有效解决传统开关柜手动操作繁琐、故障定位、维护检修困难的问题；一体化设计极大的简化了现场施工调试的难度；针对中置柜系统应用开发，实现控制器即安装即联网接入SCADA系统的便捷性，对于变、配电自动化系统与工业自动化系统具有低成本、施工调试便捷高效之优势，完全满足国家对智能配网的技术要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.智能配网控制器，其特征在于，包括：
通讯接口，用于接收来自控制终端及上送控制器的数据信息；
处理器，用于解析和处理数据信息，并下发操作指令；
继电器输出模块，用于根据上述操作指令，利用控制器内部提供的电源，驱动手车/地刀的电机转动或驱动断路器的合闸/分闸线圈吸合，到达指定位置后，触动触发信号；
开关量输入模块，采集上述触发信号，并反馈给处理器，处理器驱动继电器输出模块，切断继电器控制输出，控制驱动手车/地刀的电机制动；
显示模块，显示断路器、地刀状态及单线图，以及系统控制操作界面。
2.根据权利要求1所述的智能配网控制器，其特征在于，还包括按键输入模块，用以配合上述显示模块，对控制器进行配置修改，就地操作。
3.根据权利要求1或2所述的智能配网控制器，其特征在于，还包括电机电流采集模块，用于检测手车/地刀电机的电流，在电机出现卡滞、赌转时，电机电流会增大，当电机电流值大于预设阈值时，所述控制器控制驱动手车/地刀的电机制动，并控制驱动手车/地刀的电机向相反的方向转动，发出报警信号，并通过显示模块输出。
4.根据权利要求1或2所述的智能配网控制器，其特征在于，在开关量输入模块和开关柜之间设计有多个机械联锁，在操作条件不满足时能够限制或者停止控制输出。
5.根据权利要求1或2所述的智能配网控制器，其特征在于，该控制器还包括数据存储器，用于存储控制器的配置参数、操作事件、报警事件。
6.根据权利要求1或2所述的智能配网控制器，其特征在于，所述处理器为ARM架构的STM32F103VBT6芯片。
7.一种智能配网控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.接收来自配电控制终端的控制信号；
S2.解析该控制信号，并根据该控制信号，利用控制器内部提供的电源，驱动手车/地刀的电机转动，或驱动断路器的合闸/分闸线圈，到达指定位置后，触动触发信号；
S3.根据该触发信号，处理器驱动继电器输出模块，切断控制输出；
S4.控制器显示当前开关柜状态，并通过通讯接口上送控制器数据信息给配电控制终端。
8.根据权利要求7所述的种智能配网控制方法，其特征在于，在步骤S2，同时检测手车/地刀电机的电流，在电机出现卡滞、赌转时，电机电流会增大，当电机电流值大于预设阈值时，所述控制器控制驱动手车/地刀的电机制动，并控制驱动手车/地刀的电机向相反的方向转动，发出报警信号，并通过显示模块输出。
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