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2、剩余电流动作保护智能终端架构及功能设计
2.1总体架构设计
智能终端应安装在用户电表进线侧,通过电力线取电,并有直流备用电源。主要由动作保护模块和监控报警模块、远程监控中心等构成。能够自动检测剩余电流,当家保不能准确动作时,可动作跳闸,并能将报警信息上传至远程监控中心。
2.2功能设计
智能终端可实时检测剩余电流,具有后备保护、监控报警功能和其他辅助功能。
1)后备保护功能。智能终端可实时检测剩余电流,当用户内部故障引起剩余电流超过家保动作值,但家保未动作时,智能终端能够动作跳闸,起到后备保护的作用。
2)监控报警功能。远程监控中心能够获悉用户端发送的异常报警信号,并自动显示故障信息、用户名称、地理位置等,便于快速提供服务。同时,当通信状态异常时,也能够监测并发出报警。
3)辅助功能。①能够通过RS485接口连接智能电表,获取数据并上传服务器,辅助实现无线信息采集功能。②可通过对运行积累的大数据进行分析,筛查出经常违规用电的用户进行重点监控,实现用户违规用电行为分析功能。③可对无线传输节点定期自检,将监控信息传送至电网监控中心,实现无线传输节点的监控功能。
3、剩余电流动作保护智能终端结构设计
3.1通信方式设计
目前主要的通信方式有光纤通信、卫星网络通信、近程无线通信、电力载波通信、移动互联网通信等。其中光纤通信和卫星网络通信建设成本较高,不适用于智能终端;近程无线通信(wirelessnetworksforindustrialautomation,WIA)是一种基于工业无线网络的通信技术,其可靠性较高、功耗较低,可以解决集中式用户的报警和通信要求;电力载波通信虽然抗干扰能力较弱、通信速率较低,但也能满足一般报警通信要求;GPRS/3G移动互联网络覆盖率高、通信可靠稳定,因需要获得移动通信运营商的许可并定期缴纳大量费用,不适合大规模铺设,但对于少数极偏远不适合无线近程通信和电力载波通信地区的用户来说,是一种很好的通信替代方式。
由于电力用户数量大、分布广,对智能终端的通信有多样性需求,可根据用户的集中程度以及距离总保的远近,将其分为近程用户、偏远集中用户、偏远分散用户、极偏远用户、通信障碍用户。对不同类型的用户,采用不同的通信方式,可增加智能终端的广泛适应性。因此,建议采取近程无线通信、电力载波通信、移动互联网通信三者相结合的通信方式,如图1所示。
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