通过USB数据总线10传递给MMI模块3进行显示交互；CPU还对计算结果、从I/O模块4输入的外部开关信息等进行判断，如果需要控制外部开关则通过I/O总线11输出控制信号，操控I/O模块4的继电器输出。
[0033]软件运行时，AD采样模块5定时产生采样信号控制AD转换器进行AD转换并将转换结果存放在AD采样缓冲当中；保护测控功能模块12从AD采样缓冲当中取出AD采样值，进行保护测量计算，计算得出相应电压电流量跟终端预设定值进行判断，如超过预设定值，则相应保护动作，驱动I/O模块4控制外部开关，并将动作信息等送至丽I模块3进行显示；安全自动功能模块13从AD采样缓冲当中取出AD采样值，进行电压、频率测量计算，计算得出相应电压频率量跟终端预设定值进行判断，如超过预设定值，则做出相应动作，驱动I/O模块4控制外部开关，并将动作信息等送至MMI模块3进行显示；电能质量计算功能模块14从AD采样缓冲当中取出AD采样值，进行电能质量数据测量计算，计算得出相应谐波电压、电流，等电能质量相关数据并将数据送至MMI模块进行显示；电量采集模块与上述模块并列运行，内部设定1S定时器，每1S主CPU采集电量信息送至丽I显示3 ;通讯模块15与以上软件模块也是并列运行，通讯模块15内部设置定时器主动询问接入的外部智能设备信息同时进行规约转换，并等待远动和当地主站来询问终端自身的数据信息以及收集的外部智能设备信息。
[0034]本实施例硬件部分各模块要求如下:
[0035]电源模块；
[0036]I)电源模块采用宽电压，增强了适用性，可以输入90-220V的交/直流电，输出5V，24V电源。电源输入采用EMC输入隔离，可以提高整个设备的抗干扰性能。
[0037]2)电压、电流信号前端处理模块；
[0038]电压信号前端处理模块将57V交流信号转换为5V小信号输出给AD采样模块及电量采集模块，电流信号前端将20A交流信号转换为5V小信号输出给AD采样模块及电量采集模块。电压、电流前端处理模块均对输出的5V小信号采用了 TVS保护。
[0039]3) AD采样模块；
[0040]AD采样模块选用8通道16位高精度的AD转换器AD7606，AD转换器将输入的模拟信号转换为数字信号，主CPU系统通过一根I/O总线信号控制AD转换器的转换，通过16位总线获取AD转换器的16位数字转换结果。
[0041]4)主 CPU 系统；
[0042]主CPU系统采用包含POWEPC处理器的MPC8313，配置IG容量DDRII的SDRAM内存芯片以及256M的FLASH和铁电存储器FM3164。
[0043]5)电量采集模块；
[0044]电压、电流信号前端处理模块输出的5V信号接入到电量采集模块的信号提取回路，经信号提取回路将5V信号转换为2.5V信号输入电能计量芯片。主CPU系统通过数据总线读取电能计量芯片计量的电量值。
[0045]6) I/O 模块；
[0046]I/O模块通过I/O总线跟主CPU系统交互，模块采集外部开入信号通过I/O总线送给主CPU系统，主CPU系统通过I/O总线控制I/O模块的继电器输出，从而控制开关等外部设备的分合。
[0047]7) MMI 模块；
[0048]MMI模块采用键盘输入，通过4.3寸彩色液晶与用户进行交互。
[0049]本实施例中主CPU系统内各个模块的作用如下，
[0050]I)电量采集模块；
[0051]主CPU系统通过定时器产生定时中断，每隔1S读取电量计量芯片的电量值，存放于铁电存储器中，供通讯以及MMI模块使用。
[0052]2)保护测控功能模块；
[0053]保护测控功能模块通过采用数据环形缓冲中的AD采样值进行计算后得出电流电压有效值进行保护功能判别，可以实现可经方向和复压闭锁的过流保护；零序电流保护；过负荷保护；手合保护等保护功能，还可实现PT断线、控制回路断线的检测以及并网点开关的遥控分合闸；电流、电压、功率等测量；并可以进行并网点开关位置、状态等遥信的采集。
[0054]3)安全自动功能模块；
[0055]安全自动功能模块通过采用数据环形缓冲中的AD采样值进行计算后得出电压有效值以及频率进行安全自动功能判别，从而实现两段低压保护、两段过压保护、两段低频保护、两段过频保护、逆功率保护、低电压穿越保护等安全自动功能。
[0056]4)电能质量计算模块；
[0057]电能质量计算模块负责采用环形缓冲中的采样原始数据做相关计算，得出频率、频率偏差；电压、电流有效值(RMS)、供电电压偏差；有功功率、无功功率、功率因数；三相电压不平衡度、三相电流不平衡度、各序分量；电压、电流的谐波畸变率；2_50谐波电压、谐波电流的含有率、幅值、相角；2-50谐波的有功、无功、视在功率、相移功率因数、真功率因数；电压、电流的间谐波(5Hz分辨率)；
[0058]5)通讯模块；
[0059]通讯模块实现规约转换和远动通讯功能，可以通过各种规约将分布式电源并网点中其他智能装置(如逆变器、汇流箱、电度表、环境检测仪等)的信息汇总，然后转换成主站或当地监控系统要求的通讯协议，完成主站、子站与智能装置之间的信息转发。装置自身的电能质量数据等也可通过各种通讯方式实现和主站及当地系统进行通讯。
[0060]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
【主权项】
1.一种适用于分布式电源并网的综合监测管理终端，包括电源模块，主CPU系统、MMI模块、I/o模块、AD采样模块、电量采集模块和电流电压信号前端处理模块，其特征是，外部电源一路通过电源模块连接所述主CPU系统，另一路通过电流电压信号前段处理模块分别连接所述AD采样模块和所述电量采集模块，所述主CPU系统的接收端通过数据总线分别连接所述AD采样模块和所述电量采集模块，所述主CPU系统的输出端通过USB总线与所述MMI模块的接收端相连，所述主CPU系统的控制端经I/O总线连接I/O模块。
2.根据权利要求1所述一种适用于分布式电源并网的综合监测管理终端，其特征是，所述主CPU系统包括，CPU模块、内存模块、flash存储模块和读取模块，所述CPU模块的串行外设引脚与所述flash存储模块的存储地址引脚相连，所述flash存储模块的数据传输引脚连接所述读取模块的I/O串口引脚，所述内存模块的信号收发引脚连接所述CPU模块的数据接口引脚。
3.根据权利要求2所述一种适用于分布式电源并网的综合监测管理终端，其特征是，所述CPU模块采用MPC8313芯片，所述flash存储模块采用AM29RM0芯片，所述读取模块采用 K9F1G08U0A-PCB0 芯片。
4.根据权利要求1所述一种适用于分布式电源并网的综合监测管理终端，其特征是，所述I/O模块采用CPLD扩展的I/O总线，所述CPLD的输出端连接光耦驱动回路的输入端，所述光耦驱动回路包括一组电阻和一组光电耦合器，所述输入端通过所述电阻分别对应连接一个所述光电耦合器，所述光电耦合器中三极管的基极作为所述光耦驱动回路的输出端。
5.根据权利要求1所述一种适用于分布式电源并网的综合监测管理终端，其特征是，所述AD采样模块采用16位8路高速模数转换芯片AD7606，所述AD采样模块通过I/O数据线连接所述主CPU系统。
【专利摘要】本实用新型涉及一种适用于分布式电源并网的综合监测管理终端，包括电源模块，主CPU系统、MMI模块、I/O模块、AD采样模块、电量采集模块和电流电压信号前端处理模块。其特征是，外部电源一路通过电源模块连接主CPU系统，另一路通过电流电压信号前段处理模块分别连接AD采样模块和电量采集模块，主CPU系统的接收端通过数据总线分别连接AD采样模块和电量采集模块，主CPU系统的输出端通过USB总线与MMI模块的接收端相连，主CPU系统的控制端经I/0总线连接I/O模块，通过各个模块的互相配合实现传统配置的设备功能，减少了所需要的设备，便于工程安装与施工，并且有效降低了投资成本。
【IPC分类】H02J13-00
【公开号】CN204290496
【申请号】CN201420845278
【发明人】姚东方, 任小宝, 刘向东
【申请人】南京灿能电力自动化有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月26日...