[發(fā)明專利]一種基于CAN總線的配電自動化終端及其模擬量采集方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210309729.8
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102832713A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李林;郭晉楠
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽科大智能電網(wǎng)技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所 34115
• 代理人: 吳娜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力終端領(lǐng)域，尤其是一種基于CAN總線的配電自動化終端及其模擬量采集方法。

背景技術(shù)

配電自動化是包括變電站、配電網(wǎng)和用戶在內(nèi)的運行、監(jiān)控、維修及用戶管理的自動化功能的綜合系統(tǒng)。傳統(tǒng)的配電自動化終端一般只能監(jiān)測兩路三相母線上的電壓信號，然而在大型的變電站、開閉所等場合，需要監(jiān)測的母線電壓可能具有三路，甚至四路以上，此時傳統(tǒng)的配電自動化終端便無法適用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要目的在于提供一種能夠監(jiān)測兩路以上的母線電壓的基于CAN總線的配電自動化終端。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種基于CAN總線的配電自動化終端，包括用于采集三相電壓、電流信號的多個數(shù)據(jù)采集單元，多個數(shù)據(jù)采集單元均通過第一CAN總線與主處理器通信，多個數(shù)據(jù)采集單元之間通過第二CAN總線通信。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于CAN總線的配電自動化終端的模擬量采集方法，該方法包括下列順序的步驟：

（1）每個配電自動化終端上具有多個數(shù)據(jù)采集單元，每個數(shù)據(jù)采集單元上具有兩路三相電壓采集通道和多路三相電流采集通道；

（2）將一路母線電壓作為基準母線電壓，并聯(lián)接入各個數(shù)據(jù)采集單元的第一路電壓采集通道中，其他多路母線電壓接入各個數(shù)據(jù)采集單元的第二路電壓采集通道中。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明以ARM9高速處理器為核心板，通過第一CAN總線為主要通道實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集，同時各個數(shù)據(jù)采集單元之間通過第二CAN總線交互采集信息。本發(fā)明具有很強的可擴展性，將一路母線電壓作為基準，并聯(lián)接入各個數(shù)據(jù)采集單元的第一路電壓采集通道中，另外的若干路母線電壓接入各個數(shù)據(jù)采集單元的第二路電壓采集通道中，如此一來，便可以任意擴展母線電壓的測量通道，從而實現(xiàn)在大型變電站、開閉所、環(huán)網(wǎng)柜的多路母線配置要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集單元及其外圍電路的電路框圖；

圖2為本發(fā)明中數(shù)據(jù)采集單元與主處理器之間交互的示意圖。

具體實施方式

一種基于CAN總線的配電自動化終端，包括用于采集三相電壓、電流信號的多個數(shù)據(jù)采集單元1，多個數(shù)據(jù)采集單元1均通過第一CAN總線2與主處理器3通信，多個數(shù)據(jù)采集單元1之間通過第二CAN總線4通信。所述的主處理器3采用ARM9高速處理器，如圖1所示。各個數(shù)據(jù)采集單元1之間的數(shù)據(jù)匯集，通過第一CAN總線2交予主處理器3處理，同時各個數(shù)據(jù)采集單元1之間通過第二CAN總線4交互采集信息。

如圖1所示，所述的數(shù)據(jù)采集單元1的個數(shù)為3個，數(shù)據(jù)采集單元1采用DSP數(shù)字信號處理器5。用于采集三相電壓信號的電壓互感器以及用于采集三相電流信號的電流互感器均與模擬開關(guān)的輸入端相連，模擬開關(guān)的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端相連，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述的DSP數(shù)字信號處理器5的輸入端相連，所述的DSP數(shù)字信號處理器5的輸出端分別與第一、二CAN總線2、4相連。隔離交流信號之后，送給A/D轉(zhuǎn)換器采樣，再將A/D轉(zhuǎn)換器采樣結(jié)果發(fā)給DSP數(shù)字信號處理器5處理。以DSP數(shù)字信號處理器5為核心的采集單元，負責所有的數(shù)據(jù)采集、處理、控制執(zhí)行，同時以ARM9高速處理器作為核心板，通過高速第一CAN總線2為主要通道實現(xiàn)數(shù)據(jù)的匯集。

如圖2所示，本發(fā)明的模擬量采集方法，該方法包括下列順序的步驟：首先，每個配電自動化終端上具有多個數(shù)據(jù)采集單元1，每個數(shù)據(jù)采集單元1上具有兩路三相電壓采集通道和多路三相電流采集通道，當需要測量母線電壓時，配電自動化終端上的電壓采集輸入需要進行相應(yīng)配置；再將一路母線電壓作為基準母線6電壓，并聯(lián)接入各個數(shù)據(jù)采集單元1的第一路電壓采集通道7中，其他多路母線電壓接入各個數(shù)據(jù)采集單元1的第二路電壓采集通道8中。

將每一個數(shù)據(jù)采集單元1的第一路電壓采集通道7接入基準母線6電壓，記為第0路；然后將另外需要采集的其他路母線電壓分別接入每個數(shù)據(jù)采集單元1的第二路電壓采集通道8，分別記為第1、2、3直至第N路。在實際應(yīng)用中，每一個數(shù)據(jù)采集單元1將采集的模擬量轉(zhuǎn)化成幅值和相角，而相角的起始基準是第0路母線的A相電壓。

在實際運行中，各個數(shù)據(jù)采集單元1通過第二CAN總線4交互其余的第1路、第2路、第3路直至第N路的電壓幅值及相角，則各個數(shù)據(jù)采集單元1上的電流就都可以根據(jù)交互得到的其他采集單元上的電壓母線模擬量信息計算對應(yīng)的功率，實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)采集單元1之間電壓、電流的對應(yīng)計算，使終端的擴展性大大加強。