[发明专利]一种主从模块结构的智能电力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种主从模块结构的智能电力装置，属于智能配电站技术领域。

背景技术

目前的智能电力装置存在与背板的连线较多，数据总线距离较长，采样插件由于硬件差异，往往需要配合主模块中的可编程控制芯片进行A/D校准，当更换新的采样插件时需要重新进行A/D校准，现场维护中尤其不方便，并且运算及数据处理依赖主可编程逻辑控制器，当数据量较大时，可编程逻辑控制器运算压力较大，需要配置较高级的可编程逻辑控制器、运算内存芯片等，成本较高。且装置各模块具有独立的时钟系统，内部并未配置内同步时钟信号，也未配置能接收外界精确时钟信号的对时模块。当装置需配置依赖时序判断的精确保护时，存在一定缺陷。当I/O模块开出跳闸指令后，开入、开出模块间存在的延时，有可能造成断路器动作信号对应的开入量，存在较大延时的假象，使主控制器模块误判保护动作失败。

发明内容

本发明的目的是提供一种主从模块结构的智能电力装置，以解决目前的智能电力装置运算及数据处理依赖主可编程逻辑控制器导致成本高以及没有对时导致电力装置内各模块时间基准不统一的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种主从模块结构的智能电力装置，包括主模块和从模块，所述的主模块包括主控制器，所述的子模块至少包括模拟量采集模块和I/O模块，所述的模拟量采样模块包括采样子控制器以及与之连接的采样模块回路，所述的I/O模块包括I/O子控制器和I/O模块回路，所述的采样子控制器和I/O子控制器通过连接背板与主控制器通讯连接，所述的智能电力装置还包括用于对主模块和各从模块进行对时的对时模块。

所述的对时模块包括对时子控制器、主时钟和从时钟，所述的主时钟用于获取时钟信号并通过从时钟发送给对时子控制器，对时子控制器用于通过连接背板将对时信号发送给主控制器和从模块中的各子控制器。

所述的子模块还包括通讯模块，该通讯模块包括通讯子控制器和通讯模块回路，该通讯子控制器用于通过通讯模块回路管理外通讯端口，同时将板卡类型和通讯通道信息上送给主模块。

所述的子模块通过连接背板接入主模块后，背板上表示子模块在线状态的标识ID号通过硬件被激活，主模块对接入的子模块进行管理，主模块中的主可编程控制器对在线的子模块ID建立映射表，通过主模块与子模块之间数据传输，得到子模块的模块类别，完成子模块的自识别判定。

所述的对时模块自主实时地对智能电力装置中的主模块和从模块进行对时。

所述的对时模块接收主可编程逻辑控制器的启动命令后对装置中的各模块进行对时。

本发明的有益效果是:本发明通过将可编程逻辑控制器引入到子模块中，大大减轻了主模块中可编程逻辑控制器的运算压力，系统扩展性显著增强，主模块可编程逻辑控制器不参与数据的前期处理，减少了系统资源，在外部扩展需求较大的场合，亦可以考虑用较低级的处理器，适度降低系统成本，同时通过增加对时模块对装置内的各个模块进行对时，使各子模块上送模块信息时具有与主模块相同的时标参考，解决了电力装置不配置统一的时间基准，装置各模块运行的时间差造成装置保护误判的问题。

附图说明

图1是没有增加对时模块的智能电力装置结构图；

图2是增加对时环节的智能电力装置对时示意图；

图3是基于主从控制器模块的装置通讯对时时序图；

图4是本发明的主从模块结构的智能电力装置架构图；

图5是本发明基于对时模块的电力装置通讯对时时序图；

图6是本发明实施例中的主从模块结构的智能电力装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

本发明应用对象为配电站综合控制系统中的综合采集、控制装置，此类装置一般安装在常规的开闭所（站）、户外小型开闭所、环网柜、小型变电站、箱式变电站等处，完成对开关设备的位置信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能量等数据的采集与计算，各设备的通讯联络，对开关进行分合闸操作，实现对馈线开关的故障识别、隔离和对非故障区间的恢复供电。