[發明專利]一種光纖物聯網智能終端

在審

• 申請號: 201710588355.0
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107181324A
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 沈鑫;曹敏;趙旭;魏齡;鄒京希;閆永梅;周年榮;張林山
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本申請涉及電力技術領域，尤其涉及一種光纖物聯網智能終端。

背景技術

伴隨著智能電網“信息化、自動化、互動化”的發展趨勢，國內外從政府到電力企業都在積極推進智能電網的研究和建設，以加快其電力能源供應與信息融合，實現電網和用戶的雙向互動。

2009年，電力光纖到戶關鍵技術取得重大突破，世界上第一條用于商業運營的光纖復合低壓電纜研制成功，它集光纜、電力輸電纜于一體，支持多種傳輸技術。作為一個剛剛研制成功的新生事物，光纖復合低壓電纜的穩定性、耐受性還有待檢驗。為此，業內有公司搭建了一種“智能電網電力光纖到戶系統測試”平臺，建成電力光纖到戶技術實驗室，開展光纖復合電纜的組網方式、基于以太網方式的無源光網絡光傳輸設備性能和“三網融合”業務應用等實驗室模擬測試。經過測試，采用光纖復合低壓電纜和基于以太網方式的無源光網絡技術的電力光纖到戶系統，已實現基于光纖的遠程用電信息采集功能及承載“三網融合”功能，呈現出良好的穩定性。

但是，目前還沒有專門的設備能夠實現快速、實時、高精度地對電網的運行狀態進行在線監控。

發明內容

本申請提供一種光纖物聯網智能終端，以解決現有技術無法實現快速、實時、高精度地對電網的運行狀態進行在線監控的問題。

本申請實施例提供一種光纖物聯網智能終端，包括：

中央控制單元、信號采集單元、通信傳輸單元以及動作控制單元；

所述中央控制單元包括計量微控制單元以及控制微控制單元，所述中央控制單元與所述控制微控制單元之間通過通用同步異步收發器進行通信，所述計量微控制單元與所述信號采集單元連接，所述控制微控制單元分別與所述通信傳輸單元以及所述動作控制單元連接。

可選的，所述信號采集單元包括電壓電流傳感器、調理放大電路以及AD采樣芯片，所述電壓電流傳感器與所述調理放大電路連接，所述調理放大電路與所述AD采樣芯片連接，所述AD采樣芯片與所述計量微控制單元連接。

可選的，所述電壓電流傳感器的精度為1％。

可選的，所述AD采樣芯片為16位AD采樣芯片。

可選的，所述通信傳輸單元包括PHY芯片和光線接口，所述PHY芯片與所述控制微控制單元連接，所述光線接口與所述PHY芯片連接，工業以太網交換機與所述光線接口連接。

可選的，所述控制微控制單元通過移植輕量TCP/IP協議LWIP實現以太網數據高效快速收發。

可選的，所述動作控制單元由繼電器及I/O接口構成。

由以上技術方案可知，本申請實施例提供的一種光纖物聯網智能終端，包括：中央控制單元、信號采集單元、通信傳輸單元以及動作控制單元；中央控制單元包括計量微控制單元以及控制微控制單元，中央控制單元與控制微控制單元之間通過通用同步異步收發器進行通信，計量微控制單元與信號采集單元連接，控制微控制單元分別與通信傳輸單元以及動作控制單元連接；本申請實施例的光纖物聯網智能終端，能夠實現快速、實時、高精度地對電網的運行狀態進行在線監控，實現了對電網電氣信號的精確采集，從采樣數據中精確快速的獲取監測點運行狀態信息，通過光纖通信技術實現監測數據可靠實時地傳輸至中央決策單元，能夠滿足未來電網實時快速控制的要求，具備廣闊的應用前景，同時也具備應用到其他類型包含分布式發電的主動配電網系統監測與數據采集的潛力。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實施例提供的一種光纖物聯網智能終端的結構圖。

圖2為本申請實施例提供的一種光纖物聯網智能終端的信號采集單元的結構圖。

圖3為本申請實施例提供的一種光纖物聯網智能終端的通信傳輸單元的結構圖。

圖4為本申請實施例提供的dq旋轉坐標系下三相電壓矢量相位圖。

圖5為本申請實施例提供的三相鎖相環實現原框圖。

圖6為本申請實施例提供的三相鎖相環系統控制框圖。

圖7為本申請實施例提供的鎖相環系統波特圖。

圖8為本申請實施例提供的優化后的鎖相環在相位和頻率突變時的相位跟蹤性能。

圖9為本申請實施例提供的優化后的鎖相環在三相不平衡時的頻率相位測量性能。

圖10為本申請實施例提供的主動孤網時監測得到的聯絡線有功變化曲線。