一種低壓智能控制器的制造方法

一種低壓智能控制器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種低壓智能控制器，該控制器包括低壓智能控制器、智能服務Server和智能控制中心；所述低壓智能控制器通過網絡通信接口與智能服務Server連接，智能服務Server與智能控制中心連接；應用層智能控制中心通過互聯網NET與用戶終端連接。低壓智能控制器與智能服務Server通過IEC61850通信協議交換數據，智能服務Server與應用層智能控制中心通以太網TCP/IP交換數據；低壓智能控制器通過智能服務Server接受應用層智能控制中心的服務請求。本發明采用分層式、模塊化結構，實現不同廠家不同類型設備的無縫連接和系統集成。
【專利說明】一種低壓智能控制器
【技術領域】
[0001]本發明屬于機電制造領域，特別涉及一種低壓智能控制器。
【背景技術】
[0002]配用電是電網運行中一個重要的環節。它起著一個高、低電壓轉換及分配的作用。由于國家投入大量的人力和財力對高壓和超高壓智能變電技術進行研究，國內高壓和超高壓變電技術取得了不少突破，但供配電系統中通過智能控制低壓開關的組合，實現聯網通訊、統一集中監控、自主配合組成智能化供配電系統網絡方面還存在不足，中低壓智能變電站是智能電網研究的一個重要課題。隨著其他新型再生能源(如風能，太陽能等)的興起，中低壓變電站還要負責將這些新能源接入電網。因此，研究中低壓智能控制技術不僅有著現實需求，還有著良好的社會效應和經濟效益。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種基于IEC61850標準的低壓智能控制器，該系統遵守IEC61850規約，使用方便，易于實施。
[0004]一種低壓智能控制器，包括低壓智能控制器、智能服務Server和智能控制中心；所述低壓智能控制器通過網絡通信接口與智能服務Server連接,智能服務Server與智能控制中心連接；應用層智能控制中心通過互聯網NET與用戶終端連接。低壓智能控制器與智能服務Server通過IEC61850通信協議交換數據,智能服務Server與應用層智能控制中心通以太網TCP/IP交換數據；低壓智能控制器通過智能服務Server接受應用層智能控制中心的服務請求。
[0005]所述低壓智能控制器主要包括:通信單元、數據采集單元、智能分析單元和保護執行單元。通信單元可以通過IEC61850通信協議和以太網TCP/IP協議與智能服務Server進行數據交換；數據采集單元對負荷電流、低壓開關儲能信息進行采集、量化；智能分析單元對數據采集單元的數據進行分析和上傳，對出現瞬動電流過大、短路或過載等異常情況的時候，發出故障檢測輸出的信號；保護執行單元接受智能分析單元的分析數據，對電路中的電流超過預定值時，執行跳閘動作，開斷時間為脫扣器的機械動作時間。
[0006]所述智能服務Server負責多個低壓智能控制器的通信管理、數據處理，并對各低壓智能控制器回送的數據進行解析，接受應用層智能控制中心的服務請求，對低壓智能控制器發送應用層智能控制中心的相關指令。智能服務Server的通信接口包括兩部分內容:其一是與低壓智能控制器之間通過IEC61850通信協議進行數據交換；其二與應用層智能控制中心間通過TCP / IP協議相互傳送數據和文件。數據處理模塊功能為對各低壓智能控制器回送的數據進行解析，并存入數據庫和文件。
[0007]所述應用層智能控制中心包括通信模塊、數據庫、監控模塊和日志報告模塊；其通過智能服務Server向低壓智能控制器發出服務請求。
[0008]本智能控制器在工作時，數據采集模塊對電流、短路、過載每隔I毫秒采樣一次，智能分析模塊對采集的數據進行分析，若發現瞬動電流過大、短路或過載，向保護執行模塊發出分閘指令，并同通過通信模塊發出分閘輸出的信號到中間層服務器；當有通信模塊接受到應用層智能控制中心合閘指令時，轉發給保護執行模塊合閘指令；當接到數據請求時，則執行電流采集、計算、發送數據的過程。
[0009]本發明控制器的有益效果:
1、采用IEC61850協議作為通信標準，該協議是國際電工委員會頒布的一種公共的通信標準，通過對設備的一系列規范化，使其形成一個規范的輸出，使本低壓智能控制器具有通用性，實現與不同廠家不同類型設備的無縫連接和系統集成。
[0010]2、包括高低壓保護、測控、監控、遠動以及規約轉換等各種設備，可以在不改變產品主要功能的情況下進行了通信升級，實現了遠動和保護等常規信息的處理，節約了系統升級所需的成本。
[0011]3、在現場層與中間層之間以光纖為通信介質，降低變電站環境下強電磁干擾對通信造成的影響，提高數據傳輸的正確率和整個低壓智能控制器的可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明低壓智能控制器的總體結構框圖。
[0013]圖2表示本發明的低壓智能控制器原理框圖。
【具體實施方式】
[0014]以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明:
如圖1所示，一種低壓智能控制器，包括低壓智能控制器、智能服務Server和應用層智能控制中心；所述低壓智能控制器的輸出端與智能服務Server的輸入端連接,智能服務Server的輸出端連接應用層智能控制中心的輸入端或通過數據交換器連接應用層智能控制中心的輸入端；應用層智能控制中心通過互聯網NET與用戶終端連接；所述低壓智能控制器由低壓智能控制單元11、低壓智能控制單元12、低壓智能控制單元13……低壓智能控制單元In并聯而成；所述低壓智能控制單元11、低壓智能控制單元12、低壓智能控制單元13……低壓智能控制單元In分別與低壓開關1-1、低壓開關1-2、低壓開關1_3……低壓開關1-η連接。
[0015]如圖2所示，低壓智能控制器的低壓智能控制單元包括通信模塊、數據采集模塊、智能分析模塊和保護執行模塊，串聯而成，智能分析單元與保護執行單元連接。通信模塊與智能分析模塊連接，智能分析模塊與數據采集模塊連接，保護執行模塊與智能分析模塊連接，保護執行模塊與低壓關開連接，通信模塊與智能服務Server連接，數據采集模塊與信號傳感器連接。
[0016] 智能服務Server負責多個低壓智能控制器的通信管理、數據處理，并對各低壓智能控制器回送的數據進行解析，接受應用層智能控制中心的服務請求，對低壓智能控制器發送應用層智能控制中心的相關指令。智能服務Server的通信接口包括兩部分內容:其一是與低壓智能控制器之間通過IEC61850通信協議進行數據交換；其二與應用層智能控制中心間通過TCP / IP協議相互傳送數據和文件。數據處理模塊功能為對各低壓智能控制器回送的數據進行解析，并存入數據庫和文件。[0017]智能控制中心為應用層,智能控制中心在接收到智能服務Server發來的低壓智能控制器的數據后，對數據還原、入庫。
[0018]本發明智能控制器的工作原理為:
本系統包括三個層次，四個組成部分，包括位于現場層的低壓智能控制器、位于中間層的智能服務server、位于應用層的智能控制中心，以及這三個層次之間的聯系網絡，低壓智能控制器通過以太網與智能服務server相連,智能服務server通過交換機(以太網)與應用層的智能控制中心相連。三層之間通過以太網實現控制、數據獲取、數據處理。以太網的架構使數據傳輸速率得到可靠保證，以單次錄波數據30k字節為例，IOOMbps的以太網將這些數據全部傳送至智能服務Server只需2.4毫秒。
[0019]低壓智能控制器的現場層數據采集模塊，其完成對瞬動電流過大、短路或過載的測量，IEC61850協議標準的IED模型發布，數據封包和發送，并接受中間層服務器的通訊控制；中間層智能服務server起到承上啟下的作用，為通訊控制和數據轉發、處理單元，其完成并對外發布IEC61850IED模型，實現現場層低壓智能控制器的通訊控制，解析低壓智能控制器發回的數據，并將所得數據轉發給智能服務server。
[0020]低壓智能控制器在工作時，數據采集模塊對電流、短路、過載每隔I毫秒采樣一次，智能分析模塊對采集的數據進行分析，若發現瞬動電流過大、短路或過載，向保護執行模塊發出分閘指令，并同通過通信模塊發出分閘輸出的信號到中間層服務器；當有通信模塊接受到應用層智能控制中心合閘指令時，轉發給保護執行模塊合閘指令；當接到數據請求時，則執行電流采集、計算、發送數據的過程。
[0021]低壓智能控制器在發出執行動作指令后主動向中間層智能服務server發送指令執行結果，中間層智能服務server將接收到的數據轉發給應用層智能控制中心，應用層智能控制中心發送一次電流、短路、過載的故障數據請求命令，低壓智能控制器在接收到命令后，對分故障數據一并發回給中間層智能服務server，再發回到應用層智能控制中心。
[0022]上述為本發明的一種實施方式，但本發明的實施方式不限于上述實施方案，其他未背離本發明原理的改變、修飾、替代、組合、簡化、均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種低壓智能控制器，其特征在于:該控制器包括低壓智能控制器、智能服務Server和智能控制中心；所述低壓智能控制器通過網絡通信接口與智能服務Server連接，智能服務Server與智能控制中心連接；應用層智能控制中心通過互聯網NET與用戶終端連接；低壓智能控制器與智能服務Server通過IEC61850通信協議交換數據，智能服務Server與應用層智能控制中心通以太網TCP/IP交換數據；低壓智能控制器通過智能服務Server接受應用層智能控制中心的服務請求；本智能控制器在工作時，數據采集模塊對電流、短路、過載每隔I毫秒采樣一次，智能分析單元對采集的數據進行分析，若發現瞬動電流過大、短路或過載，向保護執行模塊發出分閘指令，并同通過通信模塊發出分閘輸出的信號到中間層服務器；當有通信模塊接受到應用層智能控制中心合閘指令時，轉發給保護執行模塊合閘指令；當接到數據請求時，則執行電流采集、計算、發送數據的過程。
2.根據權利要求1所述智能控制器，其特征在于:所述低壓智能控制器主要包括:通信單元、數據采集單元、智能分析單元和保護執行單元；通信單元可以通過IEC61850通信協議和以太網TCP/IP協議與智能服務Server進行數據交換；數據采集單元對負荷電流、低壓開關儲能信息進行采集、量化；智能分析單元對數據采集單元的數據進行分析和上傳，對出現瞬動電流過大、短路或過載等異常情況的時候，發出故障檢測輸出的信號；保護執行單元接受智能分析單元的分析數據，對電路中的電流超過預定值時，執行跳閘動作，開斷時間為脫扣器的機械動作時間。
3.根據權利要求1所述智能控制器，其特征在于:所述智能服務Server負責多個低壓智能控制器的通信管理、數據處理，并對各低壓智能控制器回送的數據進行解析，接受應用層智能控制中心的服務請求，對低壓智能控制器發送應用層智能控制中心的相關指令；智能服務Server的通信接口包括兩部分內容:其一是與低壓智能控制器之間通過IEC61850通信協議進行數據交換；其二與應用層智能控制中心間通過TCP / IP協議相互傳送數據和文件；數據處理模塊功能為對各低壓智能控制器回送的數據進行解析，并存入數據庫和文件。
4.根據權利要求1所述智能控制器，其特征在于:所述應用層智能控制中心包括通信模塊、數據庫、監控模塊和日志報告模塊；其通過智能服務Server向低壓智能控制器發出服務請求。
【文檔編號】H04L29/06GK104007744SQ201410266167
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月16日 優先權日:2014年6月16日
【發明者】覃事剛, 徐謙, 胡俊達, 黎治福, 葉義紅, 陳建紅, 雷雨, 李文寬, 張燕 申請人:遵義長征電器開關設備有限責任公司