CN103529290A - 一种实现配、用电信息采集的三相智能表 - Google Patents

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郭志民
王文敏
吴博
周志辉
都正周
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Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
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Electric Power Research Institute of State Grid Henan Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种实现配、用电信息采集的三相智能表，包括有采样信号调理单元、电能测量单元、电源模块、中央处理单元、RS485通讯单元、红外通讯单元以及报警输出单元，采样信号调理单元的信号输出端通过电能测量单元连接中央处理单元，中央处理单元分别连接RS485通讯单元、红外通讯单元以及报警输出单元，RS485单元与抄表终端通信，所述的RS485单元连接有备用电源。该智能表的RS485模块在配电网供电消失的情况下，能继续和相连的采集终端通信，并通过消息交互，向终端上报配电设备在发生故障前后的数据信息。

Description

一种实现配、用电信息采集的三相智能表
技术领域
本发明涉及信息采集领域，尤其涉及实现配、用电信息采集的三相智能表。 
背景技术
目前，国家电网在“用电信息采集系统”中常用的三相智能表只是具备常规的计量和事件判别功能，不具备回放用电设备故障状态、实时反映用电质量信息以及谐波监视功能。并且，在配电网断电的情况下，RS485模块因供电电源消失而无法继续和采集终端通信，从而无法将设备故障信息上报给主站，导致配电网故障不能被及时发现和处理。 
发明内容
本发明的一种目的是提供一种用于配、用电信息采集的三相智能表，能够向终端上报配电设备在发生故障前后的数据信息。 
本发明采用下述技术方案： 
本发明的目的是提出一种具备电能计量、故障录波功能的三相智能表方案；并且，该智能表的RS485模块在配电网供电消失的情况下，能继续和相连的采集终端通信，并通过消息交互，向终端上报配电设备在发生故障前后的数据信息。在配电网上设备侧，通过该智能表的接入，不需要再安装故障录波、谐波分析、电网用电质量检测等配电检测装置就能达到实时监测配电设备的目的。
附图说明
图1是本发明的智能电表总体结构框图； 
图2是事件及断面数据存储流程图。
具体实施方式
本发明提供一种用于配、用电信息采集的三相智能表，除了具备常规三相智能表的电能计量、需量计量、瞬时量测量、分时段计量、冻结、负荷曲线记录、电网用电事件采集、电压合格率统计、RS485通信、红外通讯功能外，还具备以下特征： 
（1）RS485接口带有后备电源回路；在交流供电电源消失后，仍然能够为RS485回路供电，使得三相智能表在配电系统失去电源后仍然能够与采集终端通信，并将电能表中的状态数据上报给采集终端；
（2）具备“故障断面数据采集”及“故障录波”功能；当电能表发生故障时，能存储故障发生时的断面数据（日期时间、电流/电压瞬时量、电能量）；并对故障发生前后6秒的对应电流/电压瞬时值进行录波，录波的周期为20ms，以用于配电系统的数据分析和故障诊断；
（3）具备“电能表故障状态录波”功能；采集终端可以通过该状态来分析录波数据中故障内容，并确定故障类型；
（4）具备电压/电流1-21次谐波分析功能；提供电压/电流失真度、电压/电流谐波含有率；当谐波超过限值时，电表将其作为告警保存，并通过采集终端上报给主站；根据电表提供的谐波数据可以进行如下分析：
识别用电单位是谐波产生户或是谐波受害户；对于供电部门        而言，可以评估电力用户的用电设备是否产生了超标的谐波污染，并给予指导改进；对电力用户而言，可以监督供电部门提供的电力是否满足要求；
通过电能表测量出的电压电流谐波含量和畸变率，以确定谐波源位置和产生的原因，可以有选择的对电网通过适当加装滤波设备来减小谐波注入电网；针对谐波的产生和传播的特点，采取相应的隔离、补偿和减小措施。
条目（1）中RS485接口带有后备电源回路。 
条目（2）中具备“故障断面数据”及“故障录波”功能。 
条目（3）中具备“电能表故障状态录波”功能。 
条目（4）中具备电压/电流1-21次谐波分析功能。 
本发明的目的是提出一种具备电能计量、故障录波功能的三相智能表方案；并且，该智能表的RS485模块在配电网供电消失的情况下，能继续和相连的采集终端通信，并通过消息交互，向终端上报配电设备在发生故障前后的数据信息。在配电网上设备侧，通过该智能表的接入，不需要再安装故障录波、谐波分析、电网用电质量检测等配电检测装置就能达到实时监测配电设备的目的。 

Claims (6)

1.一种实现配、用电信息采集的三相智能表，其特征在于：包括有采样信号调理单元、电能测量单元、电源模块、中央处理单元、RS485通讯单元、红外通讯单元以及报警输出单元，采样信号调理单元的信号输出端通过电能测量单元连接中央处理单元，中央处理单元分别连接RS485通讯单元、红外通讯单元以及报警输出单元，RS485单元与抄表终端通信，所述的RS485单元连接有备用电源。
2.根据权利要求1所述的一种实现配、用电信息采集的三相智能表，其特征在于：所述的中央处理单元连接有存储故障发生时的断面数据的存储单元。
3.根据权利要求2所述的一种实现配、用电信息采集的三相智能表，其特征在于：所述的中央处理单元连接有时钟单元、按键/显示单元。
4.根据权利要求3所述的一种实现配、用电信息采集的三相智能表，其特征在于：所述的中央处理单元连接有掉电检测单元。
5.根据权利要求2所述的一种实现配、用电信息采集的三相智能表，其特征在于：所述的中央处理单元对故障发生前后6s的对应电流/电压瞬时值进行录波，所述录波的周期为20ms。
6.根据权利要求1所述的一种实现配、用电信息采集的三相智能表，其特征在于：所述的中央处理单元对电压/电流1-21次谐波进行分析：提供电压/电流失真度、电压/电流谐波含有率；当谐波超过限值时，作为告警保存，并通过采集终端上报给主站；根据谐波数据分析如下：
识别用电单位是谐波产生户或是谐波受害户；对于供电部门而言，可以评估电力用户的用电设备是否产生了超标的谐波污染，并给予指导改进；对电力用户而言，可以监督供电部门提供的电力是否满足要求；
通过电能表测量出的电压电流谐波含量和畸变率，以确定谐波源位置和产生的原因，可以有选择的对电网通过适当加装滤波设备来减小谐波注入电网；针对谐波的产生和传播的特点，采取相应的隔离、补偿和减小措施。
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