[发明专利]基于LoRa的集中式地区电网备自投控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及基于LoRa的集中式地区电网备自投控制系统及控制方法，包括多个备自投工作状态检测模块、多个开关状态检测模块、多个LoRa终端控制器、LoRa网关、本地局域网、云端数据库和本地服务器，每个备自投工作状态检测模块设于备自投设备上，用于采集备自投的工作状态，每个备自投工作状态检测模块连接一个LoRa终端控制器，每个开关状态检测模块设于状态开关设备上，用于检测开关状态，每个开关状态检测模块连接一个LoRa终端控制器，多个LoRa终端控制器均通过LoRa无线通信连接LoRa网关，LoRa网关通过光纤连接本地局域网，本地局域网分别将信息发送给云端数据库和本地服务器。

技术领域

本发明属于地区电网备远程控制领域，具体涉及一种基于LoRa的集中式地区电网备自投控制系统及控制方法。

背景技术

电力在国民经济和人民生活中占有重要地位，故障停电会给社会生产和人民生活带来重创，所以提高供电可靠性迫在眉睫。我国地区电网与网、省级电网不同，呈闭环设计，辐射状运行。当某个电气元件发生故障并退出运行会导致下游非故障区域发生停电，为了提高供电可靠性，电网中装设了大量备用电源自动投入装置，简称备自投。当电网发生故障使母线停电时，通过满足备自投工作原理的一系列开关的动作，使备用电源对失电母线进行供电。由于地区电网的运行特点和结构的复杂性，故障发生后可能会导致多条母线停电，这就可能会引起多个备自投动作，然而并非所有这些备自投动作都是必要的。

动作的备自投越多，还可能会引起进一步的故障，所以考虑备自投之间的组合问题是十分必要的。传统备自投采用电压等级来设置动作时间，以实现备自投的动作组合，但这容易导致传统备自投动作逻辑固定，上下级之间固定的时间配合会对下一级备自投造成一些不必要的动作延时。

此外，由于故障发生属于偶发事件，不确定故障发生的时间和具体的节点，不可能达到人工24小时全程监测，不然，需要消耗掉大量的人力和精力，所以，急需一种可以远程监控的系统对备自投进行自动化管理。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种基于LoRa的集中式地区电网备自投控制系统及控制方法，一方面通过LoRa技术，进行远程信息的传输；另一方面克服传统备自投容易造成下一级备自投不必要的动作延时以及难以区分备自投的上下级关系的缺点。

本发明的技术方案如下：

一种基于LoRa的集中式地区电网备自投控制系统，包括多个备自投工作状态检测模块、多个开关状态检测模块、多个LoRa终端控制器、LoRa网关、本地局域网、云端数据库和本地服务器，每个备自投工作状态检测模块设于备自投设备上，用于采集备自投的工作状态，每个备自投工作状态检测模块连接一个LoRa终端控制器，每个开关状态检测模块设于状态开关设备上，用于检测开关状态，每个开关状态检测模块连接一个LoRa终端控制器，多个LoRa终端控制器均通过LoRa无线通信连接LoRa网关，LoRa网关通过光纤连接本地局域网，本地局域网分别将信息发送给云端数据库和本地服务器。

所述的备自投工作状态检测模块包括模拟量采集模块、电子式互感器采集模块、开关量采集模块、非电量采集模块和微处理器，模拟量采集模块、电子式互感器采集模块、开关量采集模块和非电量采集模块均与微处理器连接，微处理器的信号输出端连接LoRa终端控制器。

所述的开关状态检测模块包括依次连接的电源振荡电路、电源功率电路、隔离电路和依次连接的信号检测电路、整流电路、滤波电路、比较电路和干节点输出电路；所述信号检测电路的输入连接电源功率电路的输出，隔离电路的输出连接被测开关电路，所述干节点输出电路的输入连接所述比较电路的输出，干节点输出电路的输出端连接LoRa终端控制器。

所述的LoRa终端控制器由ARM处理器、储存器、备份电池、LoRa通讯模块和GPS模块组成；ARM处理器的采集信息输入端连接干节点输出电路的输出端或微处理器的信号输出端，ARM处理器连接储存器、备份电池、LoRa通讯模块和GPS模块。