一种基于物联网构架的智能配电终端后备电源的制作方法

本实用新型涉及一种基于物联网构架的智能配电终端后备电源。

背景技术：

目前国内外的配电终端后备电源基本为以下两种方式：

(1)铅酸电池：铅酸电池能量密度30wh/kg-50wh/kg，铅酸电池能量密度低，工作温度范围-20—+50℃，铅酸电池具有很高的安全性。但定期更换，人力和财力支出大；可靠新低带来突发问题无法提前预判，增加了抢修的难度；很多时候都是需要用到后备电源，才发现电池已经无法使用，降低了配电终端的可靠性。也存在对环境造成污染、受温度影响大等问题。

(2)三元锂：三元锂能量密度220wh/kg-270wh/kg三元锂电池能量密度高，工作温度范围-20—+55℃，三元锂主要有镍钴铝组成，由于镍钴铝在300℃结构不稳定，导致高温安全性差，易单体胀气，进而引发危险。锂电池需要更完善的管理，才能发挥出寿命优势；

上述两种方式都无法随时查看后备电源的状态，确定电池的更换周期，更不具备环境监测功能，无法记录活化状态，预测后备电源的性能变化。

配电自动化终端后备电源在配电自动化系统中至关重要，配电终端必须在线路失电的情况下维持工作一段时间，以完成故障检测、信息上报以及对开关进行遥控操作等一系列工作，实现故障快速定位、隔离并恢复非故障区域供电。

市区配电自动化终端设备数量多、分布广，运维工作难度较大。配电自动化终端设备的后备电源使用的蓄电池，无法满足配电设备对可靠性和免维护的要求，大部分两年就需要更换一次，不环保且增加大量的运维工作量；铅酸蓄电池内阻大，对开关操作和储能操作要求的大功率在低温环境下也无法保证可靠性。智能终端后备电源就是为了解决这些问题，让后备电源的运维可预知、可掌控，减少突发情况，提前排除隐患，增强可靠性。提升设备的可靠性和获知设备的状态可以大幅度减少运维的工作量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种基于物联网构架的智能配电终端后备电源，既解决了环保问题，同时也减轻了大量的运维工作量，让后备电源的运维可预知、可掌控，减少突发情况，提前排除隐患，增强可靠性。

实现上述目的的技术方案是：一种基于物联网构架的智能配电终端后备电源，包括数据库服务器、后备电源、混合储能系统和运维终端，其中：

所述后备电源内置nb-lot模块、lora无线模块和gprs/4g通讯模块；

所述后备电源通过pt取电；

所述后备电源与所述数据库服务器相连；

所述后备电源的电源信息通过4g无线通道传输到所述运维终端；

所述后备电源为dtu或ftu供电；

所述后备电源与混合储能系统相连。

上述的一种基于物联网构架的智能配电终端后备电源，其中，所述后备电源的前置端通过无线通讯的方式经加密连接至所述数据库服务器读写数据；

所述后备电源的前置端采集的电源信息经加密后通过4g无线通道传输到所述运维终端。

上述的一种基于物联网构架的智能配电终端后备电源，其中，所述后备电源的能量密度100wh/kg～150wh/kg。

本实用新型的基于物联网构架的智能配电终端后备电源，既解决了环保问题，同时也减轻了大量的运维工作量，让后备电源的运维可预知、可掌控，减少突发情况，提前排除隐患，增强可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的基于物联网构架的智能配电终端后备电源的结构图；

图2为本实用新型的基于物联网构架的智能配电终端后备电源的结构示意图；

图3为本实用新型的基于物联网构架的智能配电终端后备电源的工作原理图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：

请参阅图1和图2，本实用新型的最佳实施例，一种基于物联网构架的智能配电终端后备电源，包括数据库服务器1、后备电源2、混合储能系统3和运维终端4。

后备电源2内置nb-lot模块、lora无线模块和gprs/4g通讯模块；使后备电源具备故障上报和状态信息查询功能。后备电源2为dtu或ftu供电；dtu(datatransferunit)，是专门用于将串口数据转换为ip数据或将ip数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备；ftu(feederterminalunit)是配电开关监控终端。后备电源2与混合储能系统3相连。

后备电源2通过pt(电压互感器)取电20获得ac220v；后备电源2的将ac220v转化为24v/48v为dtu或ftu供电，不为dtu或ftu供电时，后备电源2的将ac220v转化为24v/48v存储在混合储能系统3中。

后备电源2与数据库服务器1相连；后备电源2的前置端21通过无线通讯的方式经加密连接至数据库服务器1读写数据。后备电源2的前置端21采集的电源信息经加密后通过4g无线通道传输到运维终端4。

后备电源2的能量密度100wh/kg～150wh/kg，拥有双备份高安全性、长使用寿命高可靠性、支持快速充电工作温度范围-30～1+60℃，可以实现免维护。

请参阅图2，后备电源2的前置端21自动生成采集任务，采集电源信息，然后经过数据打包/解包将相应的数据通过4g无线通道传输到运维终端4。

为确保无线数据通讯安全性与数据完整性，后备电源2的前置端21的协议报文支持使用sm4加密，能够可靠、安全地实现信息的采集、传输、存储功能，最大限度地满足实际需要。为保证运维终端4的后台主站系统的通用性，兼容接入不同厂家的终端设备，后备电源2的前置端内的子系统提供多种现有通信规约支持，包括101、104、modbus等规约。同时可方便地扩展支持用户自定义规约。

请参阅图3，本实用新型的基于物联网构架的智能配电终端后备电源，在使用时，多个智能配电终端后备电源100运作时，每个后备电源的前置端21采集的电源信息经加密后通过4g无线通道传输到云管理41，进而传输到运维终端4的运维app42，工作人员通过运维app42可以直接查看各后备电源的电源信息，进而使得智能配电终端后备电源具备故障上报和状态信息查询功能。

本实用新型的基于物联网构架的智能配电终端后备电源，可满足ftu/dtu工作4-8小时，无需改造现场设备，具备过压、过放、过流、低温等保护功能；低温状态下依然具有大功率放电能力，保证分合闸的可靠性，免维护；使用物联网等多种通信技术，使后备电源具备故障上报和状态信息查询功能。

可以应用在配电站房直流屏，既解决了环保问题，同时也减轻了大量的运维工作量，让后备电源的运维可预知、可掌控，减少突发情况，提前排除隐患，增强可靠性

综上所述，本实用新型的基于物联网构架的智能配电终端后备电源，可以应用在配电站房直流屏，既解决了环保问题，同时也减轻了大量的运维工作量，让后备电源的运维可预知、可掌控，减少突发情况，提前排除隐患，增强可靠性。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。