低压配电线路在线监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对电网低压配电线路架构的改进。
【背景技术】
[0002]在低压配电线路在线监测系统中，主要是利用低压停电监视仪作为安装在低压配电网末端的数据采集设备，该设备在一部分地区已经得到实用化推广。传统的停电监视设备绝大部分仅具备带电显示和就地查看功能，无法将信息进行远传，更无法对采集的数据进行综合分析。对于配电台区分散式设备，目前所安装的低压停电监测装置无法满足该标准要求接入电力内网而直接在公网假设，导致主站数据无法共享和融合。本发明解决了低压停电监测终端安全接入电力内网的问题，同时也提出了一种通信信息加密机制。
[0003]随着计算机通信技术的进步，电网信息化水平的提高，低压配电网基础数据工程也日益完善，围绕用户末端数据的一系列高级应用迫在眉睫，需要将停电监视仪纳入信息化系统监控管理的范畴。为了更为精确、及时地判断用户端带电情况，快速定位故障点和影响范围，为事故抢修和主动服务提供技术支撑，同时全面监控低压配电网末端的电压、电流、电能质量等信息，需要对该设备进行研究。
[0004]因为低压停电监视仪安装在低压配电网的线路末端，远离台区配电房、现场也无法进行有效的通讯手段，针对过去电力公司的管辖的配电台区所安装的停电监视设备基本上属于就地查看、控制等产品。本发明因此研发一种带通信模块的停电监视仪以后，通过配套的通讯适配器进行管理后能将停电监视仪的相关运行状态和数据通过电力专用通信通道上送至主站。
【发明内容】
[0005]在本发明的一个方面，通过设计一种带信息加密功能的低压停电监测终端来解决上述缺陷。通过在低压停电监测终端内集成安全加密芯片，主要解决了低压停电监视设备安全接入认证的问题，对信息传输的报文进行加密，消除因信息内容泄漏或外网入侵而带来的安全隐患。采用本发明带加密芯片的低压停电监测终端，可以实现终端的一对一接入认证和管理，避免非法终端接入系统，可以确保信息传输内容不被破译，保证信息传输安全。
[0006]在本发明的另一方面，利用台区内已安装的智能公变终端作为通讯适配器的上行通信通道，利用公变终端的通信通道将低压停电监视仪的相关信息上送至管理系统，研发一种可以集中管理停电监视仪的低压配电线路在线监测系统，能够有效利用低压配电台区已有的设备、共享已经建设完成且运行稳定的电力GPRS专用通信通道。在一个突出效果方面，只需要在智能公变终端的位置加装一个新型通讯适配器即可，低压停电监测终端与通讯适配器之间采用微功率无线通信，将所有停电监测终端的数据全部汇总至该通讯适配器。实现台区范围内的低压停电监视设备全部纳入信息化系统管理、提高人工作业水平和效率、实现设备运行状态监控、设备寿命管理、低压配电网末端数据集约管理等。在另一个突出效果方面，能有效提供故障研判和处理的效率，并实现主动用户服务。本发明对电网的稳定运行、故障时的主动式抢修服务、低压配电网三相不平衡的调配、电气设备的质量、寿命、超期不进行漏电试验等都能够在第一时间进行发现、从而降低电网平稳运行的经济成本。
[0007]随着电网基础设施建设的进一步完善，低压线路的故障和末端电能质量逐渐成为电网公司提高管理水平、提升服务水平的主要环节，安装低压停电监视仪对低压电网的数据进行采集后，可以实现对于配网低压线路的全面监视，通过数据挖掘，可以大大提高故障判断的效准确性和效率，缩短停电时间，提供供电可靠性；同时，通过对采集的电网末端信息进行分析，可以对用户进行一对一精准化主动服务，提升电网公司的服务水平。
[0008]为了实现上述效果，本发明低压配电线路在线监测系统的技术方案为:其包括在低压配电网络中设置的低压停电监测终端，通讯适配器和智能公变终端，所述低压停电监测终端是通过微功率无线方式与安装在台区内的通讯适配器进行数据交互，所述通讯适配器再通过无线通信方式向智能公变终端进行低压停电数据上传，所述智能公变终端将所述低压停电数据进行分拣和处理后传输至远端监测主站系统。
[0009]在一个实施例中，所述的低压停电监测终端包括微处理器(MCU)、电源和无线通信端，所述MCU分别电连接电源和无线通信端，所述无线通信端设有适配所述通讯适配器加密协议的通信加密芯片，所述电源包括分别连接所述MCU的停电检测电路和充电控制电路，被配置为在利用停电检测电路实时检测到配电线路停电状态下，通过所述充电控制电路向MCU提供工作电压，并在利用停电检测电路未检测到停电状态下利用充电控制电路向所述电源内的储能电路收集电能。
[0010]在另一个实施例中，在所述的低压配电网络中，每一通讯适配器按照其内置控制逻辑连接和控制多个低压停电监测终端，其中:所述通讯适配器按照所述的控制逻辑分为初级通讯适配器和次级通讯适配器，所述初级通讯适配器被配置为控制若干个低压配电台区内微功率无线网络链路内的低压停电监测终端，所述次级通讯适配器被配置为控制这些配电台区内的至少部分初级通讯适配器。本发明低压配电线路在线监测系统中的低压停电监测终端接入智能公变终端后，能够进行台区低压配电网分支线路分节点及末端的(例如)带电情况、三(单)相电压、三相电流、功率、功率因数、三相不平衡、运行状况等情况在远程主站系统上监测。
[0011]通过低压停电监测终端与智能公变终端的结合，可解决低压停电监控设备所采集的数据可以以通信的方式上传至电力内网的主站系统，进行监视和数据分析；在保证信息安全前提下，借助现有通信通道，实现主站与终端之间的信息交互。采用接入智能公变终端的低压停电监测终端，可以实现低压配电网末端采集数据的信息化和可视化，可将停电终端数据接入电力内网的数据中心，为数据挖掘和高级应用提供基础，并在不单独架设通信通道和不改动现有智能公变终端的前提下，实现主站和终端的信息交互。
【附图说明】
[0012]图1为本发明低压配电线路在线监测系统的功能结构框图；
[0013]图2为本发明低压停电监测终端的局部电路原理图；
[0014]图3为本发明低压压配电线路在线监测系统的布置模块框图。
【具体实施方式】
[0015]参照图1，低压配电线路在线监测系统的一个改进实施例是在低压配电网络(例如GPRS/3G或者新型4G-LTE网络)中分布设置多个低压停电监测终端，多个通讯适配器和至少一个智能公变终端。例如，多个低压停电监测终端I是通过例如微功率无线方式与安装在低压配电台区内的一个通讯适配器2进行数据交互，通讯适配器2再通过无线通信(例如3G网络)方式向智能公变终端3进行低压停电数据上传，智能公变终端3将所述低压停电数据进行分拣和处理后传输至远端监测主站系统4。
[0016]在一个较佳例子中，所述的低压停电监测终端I包括微处理器(MCU) 11、电源(图中未绘示)和无线通信端12，所述MCU 11分别电连接电源和无线通信端12。无线通信端12设有适配所述通讯适配器2内置加密协议的通信加密芯片121。所述电源包括分别连接所述MCU的停电检测电路13和充电控制电路14，此电源被配置为在利用停电检测电路13实时检测到配电线路PWR处于停电的状态下，通过所述充电控制电路14向MCU提供+5V工作电压，并在利用停电检测电路13未检测到电力线PWR停电的状态下利用充电控制电路14向所述电源内的储能电路15收集电能。