CN103267893B - 均衡配电用智能电表 - Google Patents

均衡配电用智能电表 Download PDF

Info

Publication number
CN103267893B
CN103267893B CN201310217713.9A CN201310217713A CN103267893B CN 103267893 B CN103267893 B CN 103267893B CN 201310217713 A CN201310217713 A CN 201310217713A CN 103267893 B CN103267893 B CN 103267893B
Authority
CN
China
Prior art keywords
phase
unit
distribution
converting unit
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310217713.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103267893A (zh
Inventor
孙万红
姚攀
欧阳杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baoding Trillion Micro Software Technology Co ltd
Original Assignee
CHANGSHA GAOSHENG ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CHANGSHA GAOSHENG ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical CHANGSHA GAOSHENG ELECTRONICS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201310217713.9A priority Critical patent/CN103267893B/zh
Publication of CN103267893A publication Critical patent/CN103267893A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103267893B publication Critical patent/CN103267893B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种均衡配电用智能电表,包括配电转换单元,配电转换单元用于选通三相输电线路中的任一相线路作为单相供电线路输出;还包括用于实时检测位于配电转换单元输出侧的单相供电线路上电能的计量单元;计量单元的输出端及配电转换单元的控制端均连接至数据处理单元。本发明均衡配电用智能电表,通过增加用于选通三相输电线路中的任一相线路至单相供电线路输出的配电转换单元,使得智能电表在检测单相用户用电负荷的同时,根据数据处理单元发送的控制指令来切换单相供电线路的供电相线,以平衡低压侧多个单相用户的用电负荷,从而减少了三相输电线路上的线损,提高供电的安全性、可靠性及供电效率,让电网高效运行。

Description

均衡配电用智能电表
技术领域
本发明涉及供电配电领域,特别地,涉及一种均衡配电用智能电表。
背景技术
随着人民生活水平的不断改善,大量大功率的单相家用电器,如:空调、电热水器、电饭煲、微波炉、烤箱等进入普通家庭,这些家用电器给人们带来舒适、方便、快捷生活的同时,也给供电部门低压供电系统的安全、经济运行带来一定影响。由于各用户的单相耗电量不平衡,导致三相输电线路上的电流幅值不相等,且单相用户的用电负荷随机性很大,造成三相负荷不对称。不对称的三相负荷造成电力网三相电压不平衡,线损增人,运行效率低,严重时,甚至引起中性线烧断。因此,配电网低压区三相不平衡治理问题是各地电力部门的一项重要工作。
目前,部分农村地区采用在配变低压侧进行相间无功补偿的方式来调整三相负荷不平衡情况,但该方式只能在一定程度上调整配变自身问题,而不能解决低压线路的三相负荷不平衡状况。
发明内容
本发明目的在于提供一种均衡配电用智能电表,该智能电表能够在进入单相用户供电侧进行A相、B相及C相相线的分配,以解决低压线路的三相负荷不平衡状况的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种均衡配电用智能电表,包括用于与三相四线输电线路连接的配电转换单元,配电转换单元用于选通三相输电线路中的任一相线路作为单相供电线路输出;
还包括用于实时检测位于配电转换单元输出侧的单相供电线路上电能的计量单元;
计量单元的输出端及配电转换单元的控制端均连接至数据处理单元。
进一步地,配电转换单元包括将配电转换单元输入侧的零线与配电转换单元输出侧的零线导通的第一选通单元及将配电转换单元输入侧的A相、B相、C相任一选通至配电转换单元输出侧的相线的第二选通单元。
进一步地,第一选通单元为继电器;第二选通单元包括分别位于A相、B相、C相上的三个继电器,三个继电器呈互锁状态,在同一时间内只有其中一个继电器导通A相、B相、C相任一至配电转换单元输出侧的相线,上述继电器均经继电器控制单元连接至数据处理单元。
进一步地,配电转换单元输出侧的单相供电线路上设有用于采集相线上漏电流的漏电流采样单元,漏电流采集单元的输出端连接至数据处理单元。
进一步地,配电转换单元输出侧的单相供电线路上还设有漏电测试单元,以使漏电测试单元在相线支路断开时生成漏电流测试信号,漏电测试单元包括接入相线支路上的降压单元、用于检测相线支路上电流的电流采样单元及用于检测相线支路上电压的电压采样单元,电流采样单元及电压采样单元将采集的数据输出至数据处理单元。
进一步地,数据处理单元连接有通信接口、数据存储模块、显示模块、输入模块及报警模块中的一种或者多种。
进一步地,通信接口为载波通信接口。
进一步地,输入模块为输入键盘或者触摸屏。
进一步地,报警模块为声光报警单元。
进一步地,数据处理单元为单片机。
本发明具有以下有益效果:
与现有技术相比,本发明均衡配电用智能电表,通过增加用于选通三相输电线路中的任一相线路至单相供电线路输出的配电转换单元,使得智能电表在检测单相用户用电负荷的同时,根据数据处理单元发送的控制指令来切换单相供电线路的供电相线,以平衡低压侧多个单相用户的用电负荷,使得低压线路的三相负荷尽可能平衡,从而减少了三相输电线路上的线损,提高供电的安全性、可靠件及供电效率,让电网高效运行。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例均衡配电用智能电表的原理方框图图;
图2是本发明优选实施例均衡配电用智能电表的电路原理图;
图3是本发明优选实施例均衡配电用智能电表的线路结构示意图;
图4是本发明优选实施例均衡配电用智能电表带漏电保护装置及漏电测试单元的电路原理图;
图5是本发明优选实施例均衡配电用智能电表带漏电保护装置及漏电测试单元的线路结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1,本发明的优选实施例提供了一种均衡配电用智能电表,包括用于与三相四线输电线路连接的配电转换单元,配电转换单元用于选通三相输电线路中A相、B相、C相的任一相线路作为单相供电线路输出;还包括用于实时检测位于配电转换单元输出侧的单相供电线路上电能的计量单元;计量单元的输出端及配电转换单元的控制端均连接至数据处理单元。数据处理单元经计量单元接收单相用户的用电负荷数据,数据处理单元根据接收的单相用户的用电负荷数据对配电转换单元的控制端发送配电选通指令,配电转换单元根据接收的配电转换指令来选通相应的A相、B相或者C相作为其输出侧的单相供电线路输电,即将三相四线制的N相零线与单相侧的零线N选通,三相四线制A相、B相或者C相任一的相线与单相侧的相线L选通,从而实现了低压侧多个单相用户的用电负荷的平衡,从而减少了三相输电线路上的线损,提高供电的安全性、可靠性及供电效率。
参照图2及图3,在本实施例中,配电转换单元包括将配电转换单元输入侧的N相零线与配电转换单元输出侧的零线导通的第一选通单元及将配电转换单元输入侧的A相、B相、C相任一选通至配电转换单元输出侧的相线的第二选通单元。其中,第一选通单元为继电器N;第二选通单元包括分别位于A相、B相、C相上的三个继电器A、B、C,三个继电器A、B、C呈互锁状态,在同一时间内只有其中一个继电器(A或B或C)导通A相、B相、C相任一至配电转换单元输出侧的相线。上述继电器N、A、B及C的均经继电器控制单元连接至数据处理单元。在本实施例中,数据处理单元为高速数据处理单元。高速数据处理单元生成配电转换指令给继电器控制单元,继电器控制单元将来自高速数据处理单元的配电转换指令放大来推动继电器动作,从而让相应相线上的继电器导通,以选通用于供电A相、B相、C相之一作为单相供电线路。本实施例中,在单相供电侧用于检测单相供电线路上电能的计量单元包括用于检测单相线路上电流的电流采样单元及用于检测单相线路上电压的电压采样单元,计量单元将采集到单相电流值与单相电压值相乘,即获得单相供电线路上的单相负荷,并将该用电负荷上传至高速数据处理单元,以实现智能电表的计量功能。
参照图4及图5,优选地,配电转换单元输出侧的单相供电线路上设有用于采集相线上漏电流的漏电流采样单元,漏电流采集单元的输出端连接至数据处理单元。在本实施中,漏电流采样单元为穿过零线及相线的电流互感器,在没有漏电流的情形下,二相电流大小相等,相位相反,因此电流互感器采集的漏电流为零;一旦线路和电器漏电时,相线电流的一部分,通过漏电处与地构成回路,二相电流的大小不再相等,电流互感器生成电流信号。高速数据处理单元接收来自电流互感器的电流信号,并与预先设定的阈值相比较,以监测单相供电线路的漏电状态,一旦漏电电流超过阈值,高速数据处理单元向继电器控制单元发送动作指令,继电器控制单元将来自高速数据处理单元的控制信号放大来推动继电器动作,让继电器的常闭触点断开,中断了零线及相线输出,以断开供电线路的供电。这时,供电相线上的继电器断开,从而中断了单相供电线路的供电,实现了漏电保护功能。优选地,还包括用于在供电线路断开状态下生成漏电测试信号以进行漏电检测及自动恢复供电的漏电测试单元。漏电测试单元包括在供电线路断开时接入相线上的降压单元,在本实施例中,降压单元为电阻单元R,当然,本领域技术人员可以理解,降压单元还可选用降压变压器。漏电测试单元还包括用于检测相线支路上漏电流的电流采样单元及用于检测相线支路上电压的电压采集单元,电流采样单元及电压采样单元将采集的数据输出至高速数据处理单元。参照图5,在单相供电线路断开状态下,继电器N的常闭触点N1、继电器A的常闭触点A1、继电器B的常闭触点B1及继电器C的常闭触点C1均断开,相应地,在继电器线圈通电的情况下,继电器N的常开触点N2、继电器A的常开触点A2、继电器B的常开触点B2及继电器C的常开触点C2均闭合,此时,从A相、B相、C相的相线上或者外加的电源上引入测试电压,并经电阻单元R接入单相供电的相线,经电器接地形成供电线路断电状态下的漏电检测回路。参照图5,在本实施例中,经与继电器C的常开触点C2连接继电器D将C相上的电压引入漏电测试回路,从而在漏电测试回路上生成漏电测试信号。高速数据处理单元实时经电压采样单元及电流采样单元对漏电测试信号的电流、电压进行监测,此处的电压采样单元及电流采样单元可以共用计量单元的电压采样单元及电流采样单元,亦可单独增加形成独立检测,高速数据处理单元通过对漏电测试信号电流、电压监测的数据,根据欧姆定律来计算出线路中的漏电电阻,同理:根据电压检测单元检测的电压除以电阻,计算得出线路中的漏电电流,再与设定的阈值进行比较,如果大于或等于设定的阈值时,线路继续维持检测状态,如果计算的漏电流值小于设定的阈值时,高速数据处理单元就向继电器控制单元输送控制信号,恢复单相供电线路的供电。因此,本发明均衡配电用智能电表既可实现单相供电状态下的漏电流检测,以实现漏电保护,亦可在单相供电断开状态下,经漏电测试单元生成漏电流测试信号,以供电线路断开状态下的漏电状态,进而自动恢复单相供电线路的供电。另,用于检测漏电检测回路上电流的电流检测单元还可以用于检测短路电流,高速数据处理单元根据接收到的短路电流信号与预先设定的短路电流阈值进行比较,判断短路故障排除后,即可恢复单相供电线路的供电,从而实现了供电线路断开状态下的短路故障检测,以实现短路故障解除后的自动恢复供电。
较佳地,参照图2至图5,高速数据处理单元还连接有通信接口、数据存储模块、显示模块、输入模块及报警模块。当然,本领域技术人员可以理解,高速数据处理单元仅加载上述部分模块或者全部模块。其中,通信接口为无线通信模块或者有线通信模块,例如,GPRS模块、载波通信接口或者485通信接□,通过该通信接口以上行/下行通信的方式,可以实现供电线路分配切换远程控制的目的。输入模块为输入键盘或者触摸屏,以方使用户进行人机对话,对电表显示时间、漏电流阈值等参数进行设置。报警模块为声光报警单元,可以在漏电流超过阈值的状态下进行报警警示。数据存储模块用于对漏电时间、漏电流数值、漏电次数等参数进行记录,以便日后维护时调用,及制定相应维护策略。优选地,高速数据处理单元可以通过485通信接口连接有配电设备在线监控仪,该配电设备在线监控仪能将高速数据处理单元的数据通过无线通信的方式发送到PC机上,进行双向数据交换。优选地,本实施例中的高速数据处理单元为单片机。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改利变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种均衡配电用智能电表,其特征在于,包括用于与三相四线输电线路连接的配电转换单元,所述配电转换单元用于选通三相输电线路中的任一相线路作为单相供电线路输出;
还包括用于实时检测位于配电转换单元输出侧的单相供电线路上电能的计量单元;
所述计量单元的输出端及所述配电转换单元的控制端均连接至数据处理单元;
所述数据处理单元经所述计量单元接收单相用户的用电负荷数据,所述数据处理单元根据接收的单相用户的用电负荷数据对所述配电转换单元的控制端发送配电选通指令,所述配电转换单元根据接收的配电转换指令来选通相应的A相、B相或者C相作为其输出侧的单相供电线路输电。
2.根据权利要求1所述的均衡配电用智能电表,其特征在于,
所述配电转换单元包括将配电转换单元输入侧的零线与配电转换单元输出侧的零线导通的第一选通单元及将配电转换单元输入侧的A相、B相、C相任一选通至配电转换单元输出侧的相线的第二选通单元。
3.根据权利要求2所述的均衡配电用智能电表,其特征在于,
所述第一选通单元为继电器;所述第二选通单元包括分别位于A相、B相、C相上的三个继电器,所述三个继电器呈互锁状态,在同一时间内只有其中一个继电器导通A相、B相、C相任一至配电转换单元输出侧的相线,上述继电器均经继电器控制单元连接至所述数据处理单元。
4.根据权利要求1所述的均衡配电用智能电表,其特征在于,
所述配电转换单元输出侧的单相供电线路上设有用于采集相线上漏电流的漏电流采集单元,所述漏电流采集单元的输出端连接至所述数据处理单元。
5.根据权利要求4所述的均衡配电用智能电表,其特征在于,
所述配电转换单元输出侧的单相供电线路上还设有漏电测试单元,以使所述漏电测试单元在相线支路断开时生成漏电流测试信号,所述漏电测试单元包括接入相线支路上的降压单元、用于检测相线支路上电流的电流采样单元及用于检测相线支路上电压的电压采样单元,所述电流采样单元及所述电压采样单元将采集的数据输出至所述数据处理单元。
6.根据权利要求5所述的均衡配电用智能电表,其特征在于,
所述数据处理单元连接有通信接口、数据存储模块、显示模块、输入模块及报警模块中的一种或者多种。
7.根据权利要求6所述的均衡配电用智能电表,其特征在于,
所述通信接口为载波通信接口。
8.根据权利要求6所述的均衡配电用智能电表,其特征在于,
所述输入模块为输入键盘或者触摸屏。
9.根据权利要求6所述的均衡配电用智能电表,其特征在于,
所述报警模块为声光报警单元。
10.根据权利要求1至9任一项所述的均衡配电用智能电表,其特征在于,
所述数据处理单元为单片机。
CN201310217713.9A 2013-06-04 2013-06-04 均衡配电用智能电表 Active CN103267893B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310217713.9A CN103267893B (zh) 2013-06-04 2013-06-04 均衡配电用智能电表

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310217713.9A CN103267893B (zh) 2013-06-04 2013-06-04 均衡配电用智能电表

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103267893A CN103267893A (zh) 2013-08-28
CN103267893B true CN103267893B (zh) 2015-10-28

Family

ID=49011532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310217713.9A Active CN103267893B (zh) 2013-06-04 2013-06-04 均衡配电用智能电表

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103267893B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103777100B (zh) * 2014-01-28 2017-11-17 刘兵 用于获取用电信息的装置和方法
CN104198807A (zh) * 2014-07-31 2014-12-10 贾智雪 能自动平衡三相负荷的智能电表
CN104374964B (zh) * 2014-11-05 2017-07-18 江苏省电力公司常州供电公司 可测量剩余电流的电能表
WO2016070676A1 (zh) * 2014-11-05 2016-05-12 江苏省电力公司常州供电公司 可测量剩余电流的智能电表
CN105244898B (zh) * 2015-10-30 2018-03-23 长沙高升电子电器科技有限公司 配电切换装置
CN108008178A (zh) * 2017-11-28 2018-05-08 指明集团有限公司 无线多功能电网信号传输系统
CN108010295A (zh) * 2017-11-28 2018-05-08 指明集团有限公司 基于采集型电流互感器的电网信号无线传输系统
CN108267624A (zh) * 2018-02-23 2018-07-10 南京飞腾电子科技有限公司 电子式电能表

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201335853Y (zh) * 2008-12-29 2009-10-28 北京国电富通科技发展有限责任公司 防窃电负荷管理终端
CN101576585A (zh) * 2009-05-06 2009-11-11 南京宇能仪表有限公司 一种计量全电流的电子式电能表及其计量方法
AU2010249139A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-16 General Electric Company Method and apparatus for switching electrical power
CN102830255A (zh) * 2012-08-23 2012-12-19 王金泽 一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表
CN202631627U (zh) * 2012-06-18 2012-12-26 北京博纳电气有限公司 一种抗强电磁场智能型电能表
AU2012203449A1 (en) * 2011-06-17 2013-01-10 General Electric Company Relay control circuit
CN202886438U (zh) * 2012-11-29 2013-04-17 浙江正泰仪器仪表有限责任公司 一种防电流输入旁路或开路窃电的检测装置
CN202916311U (zh) * 2012-08-17 2013-05-01 施耐德电器工业公司 电表开关

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8405383B2 (en) * 2011-03-14 2013-03-26 General Electric Company Three-phase selectable energy meter

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201335853Y (zh) * 2008-12-29 2009-10-28 北京国电富通科技发展有限责任公司 防窃电负荷管理终端
CN101576585A (zh) * 2009-05-06 2009-11-11 南京宇能仪表有限公司 一种计量全电流的电子式电能表及其计量方法
AU2010249139A1 (en) * 2009-12-02 2011-06-16 General Electric Company Method and apparatus for switching electrical power
AU2012203449A1 (en) * 2011-06-17 2013-01-10 General Electric Company Relay control circuit
CN202631627U (zh) * 2012-06-18 2012-12-26 北京博纳电气有限公司 一种抗强电磁场智能型电能表
CN202916311U (zh) * 2012-08-17 2013-05-01 施耐德电器工业公司 电表开关
CN102830255A (zh) * 2012-08-23 2012-12-19 王金泽 一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表
CN202886438U (zh) * 2012-11-29 2013-04-17 浙江正泰仪器仪表有限责任公司 一种防电流输入旁路或开路窃电的检测装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103267893A (zh) 2013-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103267893B (zh) 均衡配电用智能电表
CN103259276B (zh) 自动智能配电系统及配电方法
CN101908780B (zh) 智能远程监控箱式变电站
CN206461372U (zh) 配电台区三相负荷不平衡自动调节系统
CN204287317U (zh) 一种带有漏电检测的三相智能电表
CN202103478U (zh) 智能综合配电箱
CN105529823A (zh) 一种基于用电负载管理智能识别系统的终端及终端搭建系统
CN101873010A (zh) 配电系统智能监控终端
CN201750078U (zh) 智能远程监控箱式变电站
CN102904270A (zh) 配电网三相电流不平衡调整系统
CN203398755U (zh) 三相漏电保护及断电自动恢复装置
CN202957611U (zh) 配电网三相电流不平衡调整系统
CN103997051A (zh) 在线自动配电方法及装置
CN202649381U (zh) 基于goose的智能变电站小电流接地选线系统
CN203339659U (zh) 单相漏电保护及供电自动恢复装置
CN204761158U (zh) 一种支持光伏电源的电能质量在线监测的箱变测控装置
CN207381984U (zh) 三相不平衡自动调节装置
CN210270548U (zh) 一种基于无线数据传输技术的配电箱监控系统
CN201742167U (zh) 配电系统智能监控终端
CN104393576B (zh) 一种低压配电柜安全防护方法
CN205178521U (zh) 一种三相平衡高压计量装置
CN205029333U (zh) 一种基于区域信息的微电网智能保护装置
CN205176085U (zh) 基于实时采集剩余电流技术的三相智能电能表
CN204559226U (zh) 多端供电线路备用自投自愈装置
CN207148234U (zh) 一种基于电流互感器的开关柜加热器故障检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221109

Address after: 071000 the power park of Fang Shun Qiao Town, Mancheng District, Baoding, Hebei

Patentee after: Baoding trillion Micro Software Technology Co.,Ltd.

Address before: 410148 Gaosheng Village 109, Ansha Town, Changsha County, Changsha City, Hunan Province

Patentee before: CHANGSHA GAOSHENG ELECTRONICS TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right