本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)配電自動化領(lǐng)域，具體是一種城市軌道交通電力網(wǎng)饋線終端設(shè)備(簡稱FTU)控制方法，主要用于軌道交通電力網(wǎng)饋線自動化方面。

背景技術(shù)：

供配電自動化是提高供電質(zhì)量和增強(qiáng)供電可靠性的重要手段，也是當(dāng)前我國供配電領(lǐng)域的重要研究課題。饋線自動化是供配電自動化的重要內(nèi)容之一，F(xiàn)TU是饋線自動化的基礎(chǔ)，對實(shí)現(xiàn)饋線自動化乃至供配電自動化起著十分重要的作用。目前的FTU智能控制器大多只能通過RS232通信接口與供配電自動化主站進(jìn)行通信，然而RS485串行通信和CAN總線通信是當(dāng)前最常用的通信方式，現(xiàn)有的FTU智能控制器并不能同時支持這兩種通信方式。實(shí)際現(xiàn)場應(yīng)用中真空斷路器永磁操動機(jī)構(gòu)控制電路多采用IGBT驅(qū)動控制，供配電自動化設(shè)備中的無功補(bǔ)償裝置投切也多采用可控硅驅(qū)動控制，但是現(xiàn)有的FTU智能控制器也沒有用于驅(qū)動可控硅和IGBT的PWM輸出模塊。目前FTU智能控制器普遍存在兼容性差、抗干擾能力差、人機(jī)界面不友好、功能單一等問題嚴(yán)重制約了城市軌道交通智能電網(wǎng)供配電自動化的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有的FTU智能控制器的不足，本發(fā)明提供了一種饋線終端設(shè)備的控制方法，該控制方法不僅可以使FTU智能控制器提供監(jiān)測控制所需的供配電系統(tǒng)運(yùn)行情況和各種參數(shù)，執(zhí)行供配電主站下發(fā)的命令，而且可以通過RS485串行通信接口和CAN總線通信接口與微機(jī)管理系統(tǒng)、饋線自動化監(jiān)控中心和其它設(shè)備之間進(jìn)行通信和實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸，該智能控制器還帶有PWM輸出模塊用于驅(qū)動可控硅和IGBT。結(jié)構(gòu)簡單，兼容性好，工作可靠，可以廣泛地應(yīng)用在智能電網(wǎng)供配電自動化領(lǐng)域。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：FTU智能控制器監(jiān)測一條線路電壓、電流信號，當(dāng)檢測到線路中出現(xiàn)過流、過壓、短路故障時通過RS485串行通信和CAN總線通信將故障信息發(fā)送至微機(jī)管理系統(tǒng)和饋線自動化監(jiān)控中心，并通過CPU發(fā)出PWM信號驅(qū)動IGBT斷開真空斷路器；當(dāng)檢測到線路中需要進(jìn)行無功補(bǔ)償時通過CPU發(fā)出PWM信號驅(qū)動投切無功補(bǔ)償裝置，進(jìn)行無功補(bǔ)償。FTU智能控制器工作時要實(shí)時采集各個真空斷路器、無功補(bǔ)償裝置的開關(guān)狀態(tài)，并負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)送到FTU智能控制器CPU及饋線自動化監(jiān)控中心，一旦系統(tǒng)或者開關(guān)故障立即啟動保護(hù)程序。當(dāng)線路故障切除，電壓電流恢復(fù)正常FTU智能控制器解除報警信息轉(zhuǎn)為實(shí)時在線監(jiān)控。

本發(fā)明的有益效果是：該控制方法不僅可以使FTU智能控制器提供監(jiān)測控制所需的供配電系統(tǒng)運(yùn)行情況和各種參數(shù)，執(zhí)行供配電主站下發(fā)的命令，而且可以通過RS485串行通信接口和CAN總線通信接口與微機(jī)管理系統(tǒng)、饋線自動化監(jiān)控中心和其它設(shè)備之間進(jìn)行通信和實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸，該智能控制器還帶有PWM輸出模塊用于驅(qū)動可控硅和IGBT。

附圖說明

圖1本發(fā)明方法組成方框示意圖

圖2本發(fā)明方法的控制流程圖

具體實(shí)施方式

如圖1所示，F(xiàn)TU智能控制器是本發(fā)明的核心，其主要有PWM模塊、可控硅驅(qū)動模塊、IGBT驅(qū)動模塊、人機(jī)接口(HMI)模塊、通信模塊、模擬量輸入(AI)模塊、數(shù)字量輸入(DI)模塊、數(shù)字量輸出(DO)模塊以及電源模塊組成，主要完成電壓信號、電流信號、開關(guān)狀態(tài)信號的采集，饋線自動化系統(tǒng)實(shí)時工作狀態(tài)的檢測，故障處理及故障信息的遠(yuǎn)程傳送和實(shí)現(xiàn)與饋線自動化監(jiān)控中心和其它設(shè)備之間進(jìn)行通信的功能。

FTU智能智能控制器的CPU模塊承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、計算、邏輯判斷、定時、存儲等工作；可控硅驅(qū)動模塊用以投切無功補(bǔ)償裝置，IGBT驅(qū)動模塊用于真空斷路器永磁操動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動控制；人機(jī)接口(HMI)模塊包括液晶顯示模塊、鍵盤接口模塊、狀態(tài)指示燈模塊，主要完成參數(shù)設(shè)置，顯示三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)的實(shí)時數(shù)據(jù)和HMI人機(jī)界面聲光報警功能；通信模塊承擔(dān)FTU智能控制器與微機(jī)管理系統(tǒng)、饋線自動化監(jiān)控中心、和其它設(shè)備之間的通信任務(wù)；模擬量輸入(AI)模塊用于三相電壓電流等信號的采集；數(shù)字量輸入(DI)輸出(DO)模塊用于輸入輸出分合閘信號、分合閘位置信號等；電源模塊用于為FTU智能控制器各模塊提供等級為24V，±15V、5V的高精度電源。

模擬量輸入(AI)模塊通過霍爾傳感器將采集到的電壓信號、電流信號轉(zhuǎn)化為±5v的電壓信號，經(jīng)過光耦隔離、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波處理后送到FTU智能智能控制器，智能控制器CPU對收集的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行處理判斷。

如圖2所示，F(xiàn)TU智能控制器對收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行判斷，當(dāng)智能控制器檢測到饋線自動化系統(tǒng)系統(tǒng)或者真空斷路器、無功補(bǔ)償裝置的開關(guān)故障，智能控制器通過RS485串行通信和CAN總線通信將相關(guān)故障信息發(fā)送到微機(jī)管理系統(tǒng)和饋線自動化監(jiān)控中心，并啟動HMI人機(jī)界面聲光報警，同時通過繼電器輸出斷開下游用電設(shè)備。

FTU智能控制器實(shí)時監(jiān)測供配電系統(tǒng)線路的功率因數(shù)，當(dāng)智能控制器檢測線路中功率因數(shù)低于設(shè)定值需要進(jìn)行無功補(bǔ)償時，F(xiàn)TU智能控制器通過CPU發(fā)出PWM信號驅(qū)動可控硅投入無功補(bǔ)償裝置直至線路中功率因數(shù)滿足設(shè)定要求。

FTU智能控制器實(shí)時監(jiān)測供配電系統(tǒng)線路的電壓、電流信號，當(dāng)線路中出現(xiàn)過流、過壓、短路故障時，F(xiàn)TU智能控制器通過CPU發(fā)出PWM信號驅(qū)動IGBT控制真空斷路器永磁操動機(jī)構(gòu)使斷路器跳開，當(dāng)線路中過流、過壓、短路故障清除重新合上斷路器。

供配電網(wǎng)需要安裝的FTU數(shù)量比較多且相距不遠(yuǎn)，一般很難只用一種通信方式解決問題，因此將RS485串行通信作為就地通信接口和CAN總線通信作為遠(yuǎn)程通信接口，是當(dāng)前最常用的通信方式。FTU智能智能控制器智能控制器帶有1路RS485串行通信接口，1路CAN總線通信接口，方便實(shí)現(xiàn)智能控制器與微機(jī)管理系統(tǒng)和饋線自動化監(jiān)控中心及其它設(shè)備之間的實(shí)時通信。

以上對本發(fā)明所提供的一種城市軌道交通電力網(wǎng)饋線終端設(shè)備控制方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明方法的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。