CN104237636A - 交流市电矢量方向识别技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交流市电矢量方向识别技术，属于低压电力线载波通信及控制领域。本发明技术是根据交流市电矢量方向特性，依托青岛鼎信低压电力线载波通信系统的过零分时通讯方式，在测试点位置由载波芯片跟踪供电变压器位置载波命令的发送过零时刻与自身供电的正过零时刻，计算两者之间的时间偏移量，并依据此时间偏移量来准确识别测试点的交流市电矢量方向，最终实现测试点供电电压相位的识别，火线零线是否互易的判断和单相错误使用相相电压供电的判断。本发明技术为供电企业实现三相用电平衡管理提供了便利手段，同时能够及时发现施工错误的供电接线，避免人身伤害和设备损坏，从而防止人为或非人为的计量异常，降低用电客户和供电企业的经济损失。

Description

交流市电矢量方向识别技术
技术领域
本发明涉及低压电力线载波通信及控制领域，特别是涉及一种交流市电矢量方向识别技术。
背景技术
近年来，低压电力线载波通信技术在自动抄表领域大量应用，用电量的采集随之快捷可靠，供电企业对其他用电信息的需求也不断丰富，如三相用电平衡管理，人为或非人为的计量异常监测等，这些应用未有效实现，都会给用电信息采集系统的管理和运行带来诸多不便。
三相用电平衡管理，人为或非人为的计量异常监测等应用都涉及供电线路的检测和监测问题，目前均是使用专用设备检测供电线路的电压电流值，再统计得到供电线路的相关用电信息。但这样的方式不仅需要耗费大量人力物力，相关用电信息的掌握也缺乏效率和持久性。
针对以上问题，青岛鼎信通讯股份有限公司依托自身科技力量，采用当今先进技术，研发出一种交流市电矢量方向识别技术。该技术根据交流市电矢量方向特性，纯算法实现识别测试点的交流市电矢量方向，最终解决供电线路的检测和监测问题，为信息采集系统良好运行提供充足保证。
发明内容
交流市电矢量方向特性是指三相交流市电各线路两两相差120°，并均具备50Hz或60Hz周期性，在测试点位置由载波芯片跟踪供电变压器位置载波命令的发送过零时刻与自身供电的正过零时刻，计算两者之间的时间偏移量，并依据此时间偏移量来识别测试点的交流市电矢量方向，最终实现测试点供电电压相位的识别，火线零线是否互易的判断和单相错误使用相相电压供电的判断。本发明技术为供电企业实现三相用电平衡管理提供了便利手段，同时能够及时发现施工错误的供电接线，避免人身伤害和设备损坏，从而防止人为或非人为的计量异常，降低用电客户和供电企业的经济损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明的过零分时通讯方式示意图；
图2为本发明的正过零偏移量示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合本发明实施例附图，对本发明实施例中的技术方案做进一步清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明实施例的一种，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前供电台区的供电线路均从低压配电变压器衍伸而出，由于布线的过长，分支的复杂和地缆的形式，使得用电侧供电线路的相关信息很难有效获得，但每条供电的线路交流市电矢量方向特性是保持不变的，而这种特性主要是指三相交流市电各线路两两相差120°，并均具备50Hz或60Hz周期性。
本发明依托青岛鼎信低压电力线载波通信系统，基于过零分时通讯方式，利用TCC081C、TCC082C芯片及其衍生芯片控制每次传输载波信号都是与其相连交流市电过零点完全同步的，如图1所示，并都是在交流市电正过零时刻发起载波信号的发送。所以测试点的载波芯片利用其中扩频锁相算法，准确获得供电变压器位置发送载波命令的第一个过零时刻，其中运用自主研发的扩频算法保证单个过零时刻接收信号的过零偏差小于10us，再对比与自身供电的交流市电正过零时刻，计算两者之间的时间偏移量，精度达到50us，如图2所示。依据此时间偏移量来识别测试点的交流市电矢量方向，交流市电周期以50Hz为例。
当正过零偏移量等于0ms时，测试点的交流电矢量方向与供电变压器发送载波命令的线路交流市电矢量方向相同，即其供电相位与供电变压器发送载波命令的线路相同；当正过零偏移量等于6.7ms或13.3ms时，测试点的交流电矢量方向与供电变压器发送载波命令的线路交流市电矢量方向相差120°或240°，即其供电相位与供电变压器未发送载波命令的线路相同；当正过零偏移量等于10ms时，测试点的交流电矢量方向与供电变压器发送载波命令的线路交流市电矢量方向相反，即其供电相位与供电变压器发送载波命令的线路相同，但测试点供电线路的火线和零线接反；当正过零偏移量等于1.7ms时，测试点的交流电矢量方向与供电变压器发送载波命令的线路交流市电矢量方向相反相差30°，即其供电线路的火线和零线错接成供电线路的两根火线。
本发明技术不仅实现测试点供电电压相位的识别，还能完成火线零线是否互易的判断和单相错误使用相相电压供电的判断，当这些供电线路的相关信息需要及时反馈给供电企业，只需在现有用电信息采集系统增加一种上报事件类别，无需额外增加成本，还使相关用电信息的掌握更具效率和持久性。最终为供电企业实现三相用电平衡管理提供了便利手段，同时能够及时发现施工错误的供电接线，避免人身伤害和设备损坏，从而防止人为或非人为的计量异常，降低用电客户和供电企业的经济损失。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种交流市电矢量方向识别技术，其特征在于，它能准确识别测试点的交流市电矢量方向。
2.如权利要求1所述的交流市电矢量方向识别技术，其特征在于，它是以交流市电矢量方向特性作为理论依据。
3.如权利要求1所述的交流市电矢量方向识别技术，其特征在于，它是载波通信使用过零分时通讯方式，载波芯片在测试点位置跟踪供电变压器位置载波命令的发送过零时刻与自身供电的正过零时刻，计算两者之间的时间偏移量，并依据此时间偏移量来识别测试点的交流市电矢量方向。
4.如权利要求1所述的交流市电矢量方向识别技术，其特征在于，低压电力线的交流市电有效值为220伏或120伏。
5.如权利要求4所述的交流市电矢量方向识别技术，其特征在于，所述交流市电周期为50Hz或60Hz。
6.如权利要求3所述的交流市电矢量方向识别技术，其特征在于，正过零偏移量等于0ms时，测试点的交流电矢量方向与供电变压器发送载波命令的线路交流市电矢量方向相同，即其供电相位与供电变压器发送载波命令的线路相同。
7.如权利要求3所述的交流市电矢量方向识别技术，其特征在于，正过零偏移量等于6.7ms或13.3ms(60Hz时为5.5ms或11.1ms)时，测试点的交流电矢量方向与供电变压器发送载波命令的线路交流市电矢量方向相差120°或240°，即其供电相位与供电变压器未发送载波命令的线路相同。
8.如权利要求3所述的交流市电矢量方向识别技术，其特征在于，正过零偏移量等于10ms(60Hz时为8.3ms)时，测试点的交流电矢量方向与供电变压器发送载波命令的线路交流市电矢量方向相反，即其供电相位与供电变压器发送载波命令的线路相同，但测试点供电线路的火线和零线接反。
9.如权利要求3所述的交流市电矢量方向识别技术，其特征在于，正过零偏移量等于1.7ms(60Hz时为1.4ms)时，测试点的交流电矢量方向与供电变压器发送载波命令的线路交流市电矢量方向相反相差30°，即其供电线路的火线和零线错接成供电线路的两根火线。
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