CN105892379A - 一种对预购电欠费跳闸回路实施监控的方法及智能控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对预购电欠费跳闸回路实施监控的方法及智能控制器。该方法步骤为：隔离跳闸回路的动作控制电源；在跳闸回路中加载一组低于24V的电压信号，并将跳闸回路中在产生的电流经滤波分压、阻抗匹配及A/D转换单元后送给微控制单元；微控制单元对采集到的电流值进行自动修正形成非线性伏安特性标准曲线；正常用电中，根据设定周期对跳闸回路的电流值进行监测，如实测值在标准曲线范畴内，则确定跳闸回路处于正常状态；如果实测值不在标准曲线范畴内，微控制单元再次发出测量信号采用上述方法对跳闸回路的电流值进行再次测量，如果实测值再次比对仍不在标准曲线范畴内，就通过手机短信将跳闸回路故障的信息发到相关管理人员。

Description

一种对预购电欠费跳闸回路实施监控的方法及智能控制器
技术领域
本发明涉及一种预购电高压计量跳闸回路，特别是一种基于非线性伏安特性对预购电欠费跳闸回路实施监控的智能控制器。
背景技术
目前市场上的预购电高压计量跳闸回路存在以下缺陷：
1、回路掉线
高压计量柜中，跳闸信号是由装于高压计量柜中的智能电表发出的，而跳闸开关与智能电表不处于同一柜中，其跳闸信号需经过高压计量柜的接线端子，再引出至相关的需要跳闸的出线柜或进线柜的接线端子，经过此接线端子再连接至跳闸开关的跳闸回路，在开关柜的运行过程中，经常会出现此跳闸信号传输回路掉线的情况，因此，智能电表的欠费信号虽已发出，但不能跳闸成功。
2、人为断线
预购电的用电方式，已被电力营销部门广泛推广，如何确保欠费不用电，用电先预购，是电力营销部门最为关注的事情，如用电者采用人为破坏专用跳闸回路时，当控制机房欠费信号发出后，跳闸不能实施，或导致欠费运行，或需电力营销人员根据欠费运行一定时间后的后台数据分析，再到用电现场实施人工停电，增加劳动强度。
3、巡检困难
高压开关的跳闸回路中，一般都串有接点、整流桥、电流电压线圈等，正常情况下都是带电运行状态，供电部门正常巡检时，通过万用表等检出跳闸回路是否处于正常状态，也不能通过现场跳闸成功与否来试验，否则导致停电事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种能基于非线性伏安特性对采用预购电的高压计量柜的跳闸回路实现实时监控，确保欠费信号发出后，跳闸开关跳闸成功的方法及智能控制器。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种对预购电欠费跳闸回路实施监控的方法，其包括步骤为：
隔离跳闸回路的动作控制电源；
确定隔离成功后，在跳闸回路中加载一组低于24V的直流电压信号，并将跳闸回路中在不同电压状态下产生的电流经滤波分压、阻抗匹配及A/D转换单元后送给微控制单元；
微控制单元以设置的电压值为横坐标，对应输入的电流值为纵坐标绘制伏安特性曲线，且微控制单元根据一系数对采集到的电流值进行自动修正形成非线性伏安特性标准曲线，并存储下来；
在正常用电过程中，根据设定的周期采用上述方法对跳闸回路的电流值进行监测，如实测值在存储的相同回路的非线性伏安特性标准曲线范畴内，则确定跳闸回路处于正常状态，能确保欠费跳闸成功；如果实测值不在存储的相同回路的非线性伏安特性标准曲线范畴内，微控制单元再次发出测量信号采用上述方法对跳闸回路的电流值进行再次测量，如果实测值再次比对仍不在存储的相同回路的非线性伏安特性标准曲线范畴内，就通过手机短信将跳闸回路故障的信息发到相关管理人员，以便相关管理人员进行相关处理。
上述方案的进一步改进为，在跳闸回路电流实测值再次比对仍不在存储的相同回路的非线性伏安特性标准曲线范畴内，通过手机短信将跳闸回路故障的信息发到相关管理人员的同时，由人机界面的液晶显示模块对参数进行提示并启动声光报警。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种利用上述方法对预购电欠费跳闸回路实施监控的智能控制器，其包括：具有人机界面的液晶显示模块、微控制单元、通讯模块、继电器控制模块、VA采集存储模块、电源模块，其中，液晶显示模块、通讯模块、继电器控制模块、VA采集存储模块、电源模块分别与微控制单元连接，且继电器控制模块的第一控制继电器串接入跳闸回路的前端，电源模块经继电器控制模块的第二控制继电器接到跳闸回路的后端，该继电器控制模块的第一控制继电器用于隔离跳闸回路的动作控制电源，继电器控制模块的第二控制继电器将电源模块的输出的一组低于24V的直流电压加载到跳闸回路中，该跳闸回路的后端经VA采集存储模块与微控制单元连接。
该VA采集存储模块包括顺序连接的滤波分压单元、阻抗匹配单元及A/D转换单元。
本发明通过在跳闸回路中加载一组低于24V的电压值，并测得不同电压值在跳闸回路中形成的电流值，并考虑到跳闸回路中存在的二极管及电容等元件的电阻随温度变化特性（电压不同，温升也不同），而用一系数对测得的电流值进行校正，从而形成非线性伏安特性标准曲线，再利用上述方法在正常用电情况下，监测跳闸回路中的电流值，如果电流值确实偏离非线性伏安特性标准曲线，则通知管理人员进行相关处理，从而能使管理人员能及时发现故障并进行排除，跳闸回路正常运行。另外，由于跳闸回路的动作控制电源已被本发明提前隔离，电源模块的电压值远低于跳闸回路的动作值，因此，本发明在对跳闸回路进行巡检时，不会造成进出线开关或预购电开关的误动作。
附图说明
图1为本发明模块结构示意图。
图2为本发明原理示意图。
图3为本发明使用中形成的非线性伏安特性标准曲线示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明基于非线性伏安特性对预购电欠费跳闸回路实施监控的智能控制器包括：具有人机界面的液晶显示模块1、微控制单元（MCU）2、通讯模块3、继电器控制模块4、VA采集与存储模块5、电源模块6，其中，液晶显示模块1、通讯模块3、继电器控制模块4、VA采集存储模块5、电源模块6分别与微控制单元（MCU）2连接，且继电器控制模块4的第一控制继电器41串接入跳闸回路的前端，电源模块6经继电器控制模块4的第二控制继电器42接到跳闸回路10的后端，该继电器控制模块4的第一控制继电器用于隔离跳闸回路10的动作控制电源，继电器控制模块4的第二控制继电器将电源模块6的输出电压加载到跳闸回路10中，该电源模块6用于在跳闸回路10中加载一组低于24V的电压值，该跳闸回路10的后端经VA采集存储模块5与微控制单元（MCU）2连接。该VA采集存储模块5包括顺序连接的滤波分压单元7、阻抗匹配单元8及A/D转换单元9。
本发明智能控制器装于高压计量柜的仪表室中，跳闸回路10可装于高压计量柜内，也可装于其他开关柜或其他间隔中。
本发明中涉及的跳闸回路为公知回路，因而在此不作过多叙述。一般标准出线或专用预电开关的跳闸回路的动作元件为电压或电流型线圈，因其对电流或电压的特殊要求，动作值输入前应对输入电源进行全波桥式整流，并且其中还串有符合电力行业“五防”联系要求的其他继电器、辅助接点等。
本发明使用时，首先微控制单元（MCU）2通过继电器控制模块4的第一控制继电器41隔离跳闸回路的动作控制电源，确定隔离成功后，经继电器控制模块4的第二控制继电器42将输出电源可调的电源模块6加载到跳闸回路的后端，电源模块6发送一组低于24V的电压信号到跳闸回路10中。该跳闸回路10的后端经VA采集存储模块5的滤波分压单元7、阻抗匹配单元8及A/D转换单元9与微控制单元（MCU）2连接，将不同电压状态下的电流值送入微控制单元2。微控制单元2以设置的电压值为横坐标，对应输入的电流值为纵坐标绘制伏安特性曲线，另外，微控制单元2根据已存储的系数（±VA%）对采集到的电流值进行自动修正形成非线性伏安特性标准曲线，并存入MCU中，在正常用电过程中，本发明可根据设定的周期采用上述方法对跳闸回路10的电流值进行监测，如实测值在存储的相同回路的非线性伏安特性标准曲线范畴内，则可确定跳闸回路处于正常状态，能确保欠费跳闸成功。如果实测值不在存储的相同回路的非线性伏安特性标准曲线范畴内，微控制单元再次发出测量信号采用上述方法对跳闸回路10进行再次测量，并将实测值送入MCU进行比对，如再次比对不成功，本发明将自动启动通讯模块3并通过手机短信将跳闸回路故障的信息发到相关管理人员。同时可由人机界面的液晶显示模块1对参数进行提示并可实现声光报警，由于跳闸回路10的动作控制电源已被本发明提前隔离，电源模块6的电压值远低于跳闸回路的动作值，因此，本发明在对跳闸回路10进行巡检时，不会造成进出线开关或预购电开关的误动作。

Claims (4)

1.一种对预购电欠费跳闸回路实施监控的方法，其特征在于包括步骤为：
隔离跳闸回路的动作控制电源；
确定隔离成功后，在跳闸回路中加载一组低于24V的直流电压信号，并将跳闸回路中在不同电压状态下产生的电流经滤波分压、阻抗匹配及A/D转换单元后送给微控制单元；
微控制单元以设置的电压值为横坐标，对应输入的电流值为纵坐标绘制伏安特性曲线，且微控制单元根据一系数对采集到的电流值进行自动修正形成非线性伏安特性标准曲线，并存储下来；
在正常用电过程中，根据设定的周期采用上述方法对跳闸回路的电流值进行监测，如实测值在存储的相同回路的非线性伏安特性标准曲线范畴内，则确定跳闸回路处于正常状态，能确保欠费跳闸成功；如果实测值不在存储的相同回路的非线性伏安特性标准曲线范畴内，微控制单元再次发出测量信号采用上述方法对跳闸回路的电流值进行再次测量，如果实测值再次比对仍不在存储的相同回路的非线性伏安特性标准曲线范畴内，就通过手机短信将跳闸回路故障的信息发到相关管理人员，以便相关管理人员进行相关处理。
2.根据权利要求1所述的一种对预购电欠费跳闸回路实施监控的方法，其特征在于，在跳闸回路电流实测值再次比对仍不在存储的相同回路的非线性伏安特性标准曲线范畴内，通过手机短信将跳闸回路故障的信息发到相关管理人员的同时，由人机界面的液晶显示模块对参数进行提示并启动声光报警。
3.一种利用权利要求1所述方法对预购电欠费跳闸回路实施监控的智能控制器，其特征在于包括：具有人机界面的液晶显示模块（1）、微控制单元（2）、通讯模块（3）、继电器控制模块（4）、VA采集存储模块（5）、电源模块（6），其中，液晶显示模块、通讯模块、继电器控制模块、VA采集存储模块、电源模块分别与微控制单元连接，且继电器控制模块的第一控制继电器（41）串接入跳闸回路（10）的前端，电源模块经继电器控制模块的第二控制继电器（42）接到跳闸回路的后端，该继电器控制模块的第一控制继电器用于隔离跳闸回路的动作控制电源，继电器控制模块的第二控制继电器将电源模块的输出的一组低于24V的电压加载到跳闸回路中，该跳闸回路的后端经VA采集存储模块与微控制单元连接。
4.根据权利要求1所述的一种对预购电欠费跳闸回路实施监控的智能控制器，其特征在于，该VA采集存储模块包括顺序连接的滤波分压单元（7）、阻抗匹配单元（8）及A/D转换单元（9）。
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