一种配网电容器剩余寿命预测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种配网电容器剩余寿命预测装置，包括信号采集单元、A/D转换单元、CPU中央处理单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其特征在于：所述信号采集单元采集的信号输出至A/D转换单元的输入端，所述A/D转换单元的输出端与CPU中央处理单元的输入端连接，所述CPU中央处理单元与人机交互信息显示单元和4G通信传输单元的输入连接，所述的信号采集单元是由电流互感器、电压互感器、湿度传感器、温度传感器和降雨量传感器组成。本实用新型且具有输入量提取简单，精确度高，准确度好，预测效率高。实现了以较高精度和较短响应时间的优势对配网电容器剩余寿命进行预测。
【专利说明】一种配网电容器剩余寿命预测装置
【技术领域】
[0001]实用新型涉及一种配电网自动装置，特别是涉及一种配网电容器剩余寿命预测
目.0
【背景技术】
[0002]配网电容器作为配电网电压调节和减小输电线路损耗的设备，对配电网电压稳定和潮流控制具有重要作用，电容器故障将对配电网无功潮流分布造成重大影响。配网电容器长时间使用过程中经常要承受短时的超过其额定电流的负载，短时过载会对电容器造成一定的损伤，损伤的不断积累则会最终导致电容器故障，严重影响配网供电可靠性和电网安全运行。因此，准确掌握配网电容器剩余寿命，对电网运行管理部门至关重要。目前传统方法主要是采用传统经验公式计算或定期检查、更换等方法，存在的主要问题是不能及时发现故障，预测或判断结果误差较大。
【发明内容】
[0003]本实用新型就是为了解决上述技术问题，而提供了一种配网电容器剩余寿命预测装置，具有输入量提取简单，精确度高，准确度好，预测效率高，为配网电容器的安全运行提供有效的保障。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种配网电容器剩余寿命预测装置，包括信号采集单元、A/D转换单元、CPU中央处理单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其特征在于:所述信号采集单元采集的信号输出至A/D转换单元的输入端，所述A/D转换单元的输出端与CPU中央处理单元的输入端连接，所述CPU中央处理单元与人机交互信息显示单元和4G通信传输单元的输入连接，所述的信号采集单元是由电流互感器、电压互感器、湿度传感器、温度传感器和降雨量传感器组成的。
[0006]所述的电流互感器采用DHC03B型号、电压互感器采用DH51D6V0.4B型号、湿度传感器采用STYB3100111A50型号、温度传感器采用HE-200型号红外温度传感器、降雨量传感器采用BL-YW900型号雷达液位计。
[0007]所述的A/D转换单元选用TLC2543串行A/D转换器。
[0008]所述的CPU中央处理单元选用型号为STM32F103RBT6的单片机。
[0009]所述的4G通信传输单元为ME3760型号的LTE模块。
[0010]所述的人机交互信息显示单元为TFTJXD型号的液晶显示模块。
[0011]所述信号采集单元的输出端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器TLC2543的输入端 ΑΙΝΟ、AIN1、AIN2、AIN 3、AIN4，A/D 转换器 TLC2543 的输出端 EOC、1/0、IN、OUT、CS分别连接到单片机STM32F103RBT6芯片的PAl、PA2、PA3、PA4、PA5引脚，单片机STM32F103RBT6 芯片的 PBO、PB 1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7、PB8、PB9、PB 1、PB 11、PB 12、PB13、PB14、PB15 分别与液晶显示模块的 DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、DB8、DB11、DB10、DB17、DB12、DB13、DB14、DB15、DB16 连接，单片机 STM32F103RBT6 芯片的 PC0、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6、PC7、PC8 与液晶显示模块的 CS、WR、RST、BL、MI SO、RS、RD、MOS1、SLK 相连接，单片机STM32F103RBT6芯片的PC9、PClO引脚与4G通信ME3760型号的LTE模块的DATA、DATAl端相连，4G通信传输模块的ATNl端通过天线与远方调度中心进行通讯。
[0012]由于采用上述技术方案，使得本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果:
[0013]本实用新型一种配网电容器剩余寿命预测装置，提出利用直接测量电容器电流、电容器电压、电容器温度、降雨量、空气湿度作为输入量，并最终利用A/D转换单元、CPU中央处理单元、人机交互信息显示单元和4G传输模块实现配网电容器剩余寿命预测。这种方法避免传统采用经验公式计算或定期检查、更换等方法，存在的主要问题是不能及时发现故障，预测或判断结果误差较大，并且具有输入量提取简单，精确度高，准确度好，预测效率高的特点。本实用新型对配网电容器剩余寿命做出预测，能够预防电网重大事故，改善电力品质，提高用电可靠性，同时预测过程满足实时性要求，提高数据采集及处理的效率，提高配网电容器剩余寿命预测的速度和精度，实现了以较高精度和较短响应时间的优势对配网电容器剩余寿命进行预测。具有较好的经济效益和社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构示意框图；
[0015]图2是本实用新型的电路连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0017]如图1所示，一种配网电容器剩余寿命预测装置，包括信号采集单元、A/D转换单元、CPU中央处理单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其特征在于:所述信号采集单元采集的信号输出至A/D转换单元的输入端，所述A/D转换单元的输出端与CPU中央处理单元的输入端连接，所述CPU中央处理单元与人机交互信息显示单元和4G通信传输单元的输入连接，所述的信号采集单元是由电流互感器、电压互感器、湿度传感器、温度传感器和降雨量传感器组成。电流互感器采用DHC03B型号、电压互感器采用DH51D6V0.4B型号、湿度传感器采用STYB3100111A50型号、温度传感器采用HE-200型号红外温度传感器、降雨量传感器采用BL-YW900型号雷达液位计。A/D转换单元选用TLC2543串行A/D转换器。CPU中央处理单元选用型号为STM32F103RBT6的单片机。4G通信传输单元为ME3760型号的LTE模块。人机交互信息显示单元为TFT_IXD型号的液晶显示模块。
[0018]如图2所示，所述信号采集单元由电流互感器、电压互感器、湿度传感器、温度传感器和降雨量传感器的输出端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器TLC2543的输入端 AIN0、AIN1、AIN2、AIN 3、AIN4，A/D 转换器 TLC2543 的输出端 E0C、1/0、IN、OUT、CS 分别连接到单片机 STM32F103RBT6 芯片的 PA1、PA2、PA3、PA4、PA5 引脚，单片机 STM32F103RBT6芯片的 PB0、PB1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7、PB8、PB9、PB10、PB11、PB12、PB13、PB14、PB15分别与液晶显示模块的 DBl、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、DB8、DBlU DB10、DB17、DB12、DB13、DB14、DB15、DB16 连接，单片机 STM32F103RBT6 芯片的 PCO、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6、PC7、PC8 与液晶显示模块的 CS、WR、RST、BL、MISO、RS、RD、MOS1、SLK 相连接，单片机STM32F103RBT6芯片的PC9、PC10引脚与4G通信ME3760型号的LTE模块的DATA、DATA1端相连，4G通信传输模块的ATNl端通过天线与远方调度中心进行通讯。
[0019]本实用新型的工作原理如下:
[0020]电流互感器、电压互感器、湿度传感器、温度传感器和降雨量传感器，进行同步采样、保持、A/D转换，变为数字信号后，送入STM32F103RBT6的单片机的数据输入口，再由单片机对配网电容器剩余寿命数据进行计算后，计算结果通过液晶显示模块进行显示并将数据送到4G传输模块，为与远方调度通讯做好准备；A/D转换单元用于将信号采集单元采集的模拟信号转换成数字信号；CPU中央处理单元对A/D转换单元输出的数字信号进行处理；人机交互信息显示单元配网电容器剩余寿命预测结果显示；4G通信传输单元用于将配网电容器剩余寿命预测值向接收端发送。
[0021]需要说明的是，本实用新型的特定实施方案已经对本实用新型进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种配网电容器剩余寿命预测装置，包括信号采集单元、A/D转换单元、CPU中央处理单元、4G通信传输单元和人机交互信息显示单元，其特征在于:所述信号采集单元采集的信号输出至A/D转换单元的输入端，所述A/D转换单元的输出端与CPU中央处理单元的输入端连接，所述CPU中央处理单元与人机交互信息显示单元和4G通信传输单元的输入连接，所述的信号采集单元是由电流互感器、电压互感器、湿度传感器、温度传感器和降雨量传感器组成。
2.根据权利要求1所述的一种配网电容器剩余寿命预测装置，其特征在于:所述的电流互感器采用DHC03B型号、电压互感器采用DH51D6V0.4B型号、湿度传感器采用STYB3100111A50型号、温度传感器采用HE-200型号红外温度传感器、降雨量传感器采用BL-YW900型号雷达液位计。
3.根据权利要求1所述的一种配网电容器剩余寿命预测装置，其特征在于:所述的A/D转换单元选用TLC2543串行A/D转换器。
4.根据权利要求1所述的一种配网电容器剩余寿命预测装置，其特征在于:所述的CPU中央处理单元选用型号为STM32F103RBT6的单片机。
5.根据权利要求1所述的一种配网电容器剩余寿命预测装置，其特征在于:所述的4G通信传输单元为ME3760型号的LTE模块。
6.根据权利要求1所述的一种配网电容器剩余寿命预测装置，其特征在于:所述的人机交互信息显示单元为TFT_IXD型号的液晶显示模块。
7.根据权利要求1所述的一种配网电容器剩余寿命预测装置，其特征在于:所述信号采集单元的输出端分别经过信号转换电路后连接到A/D转换器TLC2543的输入端AINO、A皿、AIN2、AIN 3、AIN4，A/D 转换器 TLC2543 的输出端 EOC、1/0、IN、0UT、CS 分别连接到CPU中央处理单元单片机STM32F103RBT6芯片的PAl、PA2、PA3、PA4、PA5引脚，CPU中央处理单元单片机 STM32F103RBT6 芯片的 PBO、PB1、PB2、PB3、PB4、PB5、PB6、PB7、PB8、PB9、PB10、PBlU PB12、PB13、PB14、PB15 分别与液晶显示模块的 DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7、DB8、DBlU DB10、DB17、DB12、DB13、DB14、DB15、DB16 连接，CPU 中央处理单元单片机STM32F103RBT6 芯片 PC0、PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6、PC7、PC8 与液晶显示模块的 CS、WR、RST、BL、MISO、RS、RD、MOS1、SLK相连接，CPU中央处理单元单片机STM32F103RBT6芯片的PC9、PC10引脚与4G通信传输单元ME3760型号的LTE模块的DATA、DATAl端相连，4G通信传输模块的ATNl端通过天线与远方调度中心进行通讯。
【文档编号】G01D21/02GK204228857SQ201420714850
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】刘呈昌, 于鑫, 刘剑豪, 郭蕾, 张军 申请人:国网辽宁省电力有限公司丹东供电公司, 国家电网公司