[发明专利]智能中压开关及其宽带PLC通信网络

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于配电自动化及用电信息采集系统的智能中压开关及其宽带PLC通信网络

背景技术

配电自动化系统是应用现代计算机技术、远动技术、自动控制、通信技术、新型配电设备等先进的技术手段，实现配电在线和离线远方监控与配电管理自动化，达到配电网安全、可靠、经济、优质、高效运行的目的。该系统对建立正常的用电秩序，保证企业、市政和人民生活用电，维护经济稳定增长具有非常重要的作用。然而，目前配电自动化发展在通信方面遇到了较多的限制：1)配电网络庞大，架设专用的电力光纤通讯网络成本太高；2)租用公共通信网络，存在信息安全以及高额的通信费用问题；3)电力线载波技术(PLC)在带宽、通信距离等方面仍需突破，国内应用基本集中在低压抄表系统。由于上述通信技术的限制，在中压智能一次设备方面，国内厂家主要借助GPRS/GSM/3G无线公网以及无线电台，实现配电设备的遥测、遥信、遥控、遥调“四遥”功能，中压电力线载波通信在配电监测系统中的应用(江苏电机工程、第26卷、第4期)一文中，提到利用窄带PLC技术实现配电监测系统通信组网。

用电信息采集系统建设内容包括主站、通信信道、采集终端、电能表及辅助项目，系统实现计量装置在线监测和用户负荷、电量、计量状态等重要信息的实时采集，并针对采集的数据，及时、完整、准确地进行多维度综合分析，辅助企业决策。目前，电能表与采集终端通信采用低压PLC、RS485等通信技术，采集终端与主站通信基本上采用GPRS/GSM/3G无线公网，由于用电信息采集系统覆盖面广，每年耗费大量的通信费用。

现阶段，配电自动化主站与用电信息主站通信网络互不关联，虽已有厂家将宽带PLC技术应用到配电监测系统中，但其只是实现了开关与主站的通信，未有最大限度的利用宽带PLC通信资源，考虑与用电信息采集系统共享通信资源。

发明内容

为此，本发明的目的在于提供一种智能中压开关和以智能中压开关为节点的宽带PLC通信网络设计方案，充分利用了中压开关自身特点，紧密融合宽带PLC通信技术，较好的解决了配电自动化通信问题，并为用电信息采集系统共享通信资源，预计可为电网公司每年节省上亿元的通信费用，进一步降低通信网络建设投资，降低运行维护工作量。

本发明的技术方案是：一种智能中压开关，它包括真空灭弧室，操作机构，电流互感器，电源模块，耦合器I、感应分压器、PLC通信设备、馈线终端FTU或站所终端DTU，其特征在于：还包括短距离无线通信设备和耦合器II；

所述的PLC通信设备为宽带PLC通信设备，宽带PLC载波频率1.6～40MHz，传输速率4.5～200Mb/s；

所述的耦合器I为电容式电压互感器，既是PLC通信载波耦合器，又能为FTU/TTU提供必要的电压信号；

同时在开关另一侧连接的耦合器II为耦合电容器；

开关操作机构、FTU/TTU、宽带PLC通信设备、短距离无线通信设备均由电源模块供电；

电源模块由开关内部电流互感器二次感应电流提供电能；

宽带PLC通信设备与FTU/TTU、短距离无线通信设备采用485或can现场总线实现信息交换。

一种智能中压开关，它包括真空灭弧室，操作机构，电流互感器，电源模块，耦合器I、PLC通信设备、馈线终端FTU或站所终端DTU，其特征在于：还包括短距离无线通信设备和耦合器II；

所述的PLC通信设备为宽带PLC通信设备，宽带PLC载波频率1.6～40MHz，传输速率4.5～200Mb/s；

所述的耦合器I为宽频带电压互感器，既是PLC通信载波耦合器，又能为FTU/TTU提供必要的电压信号；

同时在开关另一侧连接的耦合器II也为宽频带电压互感器；

开关操作机构、FTU/TTU、宽带PLC通信设备、短距离无线通信设备均由电源模块供电；

电源模块由开关内部电流互感器二次感应电流提供电能；

宽带PLC通信设备与FTU/TTU、短距离无线通信设备采用485或can现场总线实现信息交换。