變配電站分布式電能計量裝置的製作方法
2023-05-29 05:44:16 2
專利名稱：變配電站分布式電能計量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電能計量系統，尤其是涉及一種變配電站分布式電能計量裝置。
背景技術：
目前變配電站運行的電能計量裝置大多是獨立裝置，而不是一個分布式系統，所以電能計量大都實行以站為單位統一計量，在變配電站的出線端並沒有對各路出線電能進行計量，不便於掌握各條配電線路的線損以及實時負荷變化情況。同時這種傳統的電能計量裝置不具備諧波等電能質量指標的監測，而目前電力電子技術的廣泛應用，使電力系統的諧波大量增加，引起局部電壓、電流波形的嚴重畸變，電能質量問題已引起電力企業及用戶的高度重視。另外傳統電能計量裝置一般不具備圖形化人機界面和遠程通信功能，不便於現場安裝調試和遠程數據傳輸。所以，現有電能計量裝置在數據分析，數據存儲，數據通訊等方面已不能滿足變配電站日益提高的智能化需求。
發明內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種變配電站分布式電能計量裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現一種變配電站分布式電能計量裝置，其特徵在於，包括電能計量單元、CAN總線網絡、集中管理單元，所述的電能計量單元通過CAN總線網絡與集中管理單元連接。所述的電能計量單元設有多個，每個電能計量單元均通過CAN總線網絡與集中管理單元連接。所述的電能計量單元包括DSP、二次互感器、信號調理電路、AD轉換器、數據存儲模塊、實時時鐘模塊、CAN總線通信接口、電能脈衝輸出模塊，所述的DSP分別與AD轉換器、 數據存儲模塊、實時時鐘模塊、CAN總線通信接口、電能脈衝輸出模塊連接，所述的二次互感器與信號調理電路連接，所述的信號調理電路與AD轉換器連接。所述的集中管理單元包括處理器、GPRS模塊、乙太網接口、CAN總線接口、RS485接口、觸控螢幕，所述的處理器分別與GPRS模塊、乙太網接口、CAN總線接口、RS485接口、觸控螢幕連接。所述的處理器為ARM9系列處理器。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點1、電能計量單元具有電能質量分析、自動生成歷史數據曲線等功能，對變配電站線路運行狀況的監測更加全面和智能；2、分布式多功能電能計量單元用於對各路出線分別監測，便於單獨掌握各路出線的負荷狀況；3、集中管理單元具有圖形化人機界面，便於整個系統在現場的安裝和調試；4、集中管理單元具有乙太網(或GPRS模塊)，便於系統將數據上傳至上級電能量採集系統。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的電能計量單元的結構示意圖；圖3為本實用新型的集中管理單元的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例如圖1所示，一種變配電站分布式電能計量裝置，包括電能計量單元1、CAN總線網絡2、集中管理單元3，所述的電能計量單元1通過CAN總線網絡2與集中管理單元3連接。 所述的電能計量單元1設有多個，每個電能計量單元1均通過CAN總線網絡2與集中管理單元3連接。如圖2所示，所述的電能計量單元1包括DSP 11、二次互感器12、信號調理電路 13、AD轉換器14、數據存儲模塊15、實時時鐘模塊16、CAN總線通信接口 17、電能脈衝輸出模塊18，所述的DSP 11分別與AD轉換器14、數據存儲模塊15、實時時鐘模塊16、CAN總線通信接口 17、電能脈衝輸出模塊18連接，所述的二次互感器12與信號調理電路13連接，所述的信號調理電路13與AD轉換器14連接。DSP 11從AD轉換器14獲取三相電壓和三相電流的連續採樣數據之後，DSP對數據進行預處理後通過各種數字算法實現以下計算1)電流、電壓、有功功率、無功功率、功率因數等基本電氣參數；2)有功電量、無功電量、有功需量、無功需量等電能計量參數；3)電網頻率、電壓合格率、諧波、閃變、三相不平衡度等電能質量參數。並在RTC的配合下自動生成歷史數據曲線，存儲於裝置內部數據存儲模塊15。各電能計量單元1通過CAN總線通信接口 17以總線型網絡拓撲與集中管理單元3建立通信連接。而電能脈衝輸出模塊18用於計量精度的校驗。CAN總線網絡2是系統內部通信通道，集中管理單元3通過CAN總線網絡2實現與電能計量單元的通信。總線式網絡拓撲有利於減小現場施工工作量，同時CAN總線具有衝突檢測的特點允許總線上具有多主節點，極大地提高了總線通信的可靠性。受驅動器的驅動能力所限，一般每條總線最多允許32個節點(電能計量單元加集中管理單元)。如圖3所示，所述的集中管理單元3包括處理器31、GPRS模塊32、乙太網接口 33、 CAN總線接口 34、RS485接口 35、觸控螢幕36，所述的處理器31分別與GPRS模塊32、乙太網接口 33、CAN總線接口 34、RS485接口 35、觸控螢幕36連接。所述的處理器31為ARM9系列處理器。乙太網接口 33 (或GPRS模塊32)用於數據上傳至上級電能量採集系統，CAN總線接口 ；34是集中管理單元3與電能計量單元1的通信通道，而RS485接口 35則允許變配電站其他智能裝置接入該系統。
4[0031] 本實用新型利用分布式的多功能電能計量單元1，通過CAN總線網絡2與集中管理單元3組成一套分布式電能計量系統，實現了變配電站各路出線電能計量、電能質量以及各基本電氣參數的綜合監測，並將所有監測數據實時地上傳至上級電能量採集系統。
權利要求1.一種變配電站分布式電能計量裝置，其特徵在於，包括電能計量單元、CAN總線網絡、集中管理單元，所述的電能計量單元通過CAN總線網絡與集中管理單元連接。
2.根據權利要求1所述的一種變配電站分布式電能計量裝置，其特徵在於，所述的電能計量單元設有多個，每個電能計量單元均通過CAN總線網絡與集中管理單元連接。
3.根據權利要求1所述的一種變配電站分布式電能計量裝置，其特徵在於，所述的電能計量單元包括DSP、二次互感器、信號調理電路、AD轉換器、數據存儲模塊、實時時鐘模塊、CAN總線通信接口、電能脈衝輸出模塊，所述的DSP分別與AD轉換器、數據存儲模塊、實時時鐘模塊、CAN總線通信接口、電能脈衝輸出模塊連接，所述的二次互感器與信號調理電路連接，所述的信號調理電路與AD轉換器連接。
4.根據權利要求1所述的一種變配電站分布式電能計量裝置，其特徵在於，所述的集中管理單元包括處理器、GPRS模塊、乙太網接口、CAN總線接口、RS485接口、觸控螢幕，所述的處理器分別與GPRS模塊、乙太網接口、CAN總線接口、RS485接口、觸控螢幕連接。
5.根據權利要求4所述的一種變配電站分布式電能計量裝置，其特徵在於，所述的處理器為ARM9系列處理器。
專利摘要本實用新型涉及一種變配電站分布式電能計量裝置，包括電能計量單元、CAN總線網絡、集中管理單元，所述的電能計量單元通過CAN總線網絡與集中管理單元連接。與現有技術相比，本實用新型具有對變配電站線路運行狀況的監測更加全面和智能、便於單獨掌握各路出線的負荷狀況等優點。
文檔編號G01R31/00GK201945641SQ20102054427
公開日2011年8月24日 申請日期2010年9月27日 優先權日2010年9月27日
發明者井雅, 姚建歆, 張小越, 徐劍, 施偉斌, 江秀臣, 盛繼卿, 金偉 申請人:上海中區節電科技有限公司, 上海交通大學, 上海市電力公司