CN106707018A - 一种传感器式高压电能表 - Google Patents

一种传感器式高压电能表 Download PDF

Info

Publication number
CN106707018A
CN106707018A CN201611081720.0A CN201611081720A CN106707018A CN 106707018 A CN106707018 A CN 106707018A CN 201611081720 A CN201611081720 A CN 201611081720A CN 106707018 A CN106707018 A CN 106707018A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electric energy
unit
sampling
current
signal
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.)
Pending
Application number
CN201611081720.0A
Other languages
English (en)
Inventor
杨芾藜
侯兴哲
胡晓锐
宫林
向菲
冯凌
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.)
Electric Power Research Institute of State Grid Chongqing Electric Power Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Original Assignee
Electric Power Research Institute of State Grid Chongqing Electric Power Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
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 Electric Power Research Institute of State Grid Chongqing Electric Power Co Ltd, State Grid Corp of China SGCC filed Critical Electric Power Research Institute of State Grid Chongqing Electric Power Co Ltd
Priority to CN201611081720.0A priority Critical patent/CN106707018A/zh
Publication of CN106707018A publication Critical patent/CN106707018A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061—Details of electronic electricity meters
    • G01R22/063—Details of electronic electricity meters related to remote communication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/10—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods using digital techniques

Abstract

本发明公开了传感器式高压电能表，包括传感取样单元、信号处理单元、电能计量单元和采集终端；传感取样单元，用于获取取样电信号；信号处理单元，用于将取样电信号转化为标准电信号；电能计量单元，用于根据标准电信号计算得到电能数据；采集终端，用于获取电能计量单元计算出的电能数据；本发明提供的高压电能表，利用弱输出电流、电压的新型电子式互感器，替代传统的电磁式电流、电压互感器作为高压电流、电压的转换设备，与电能计量模块进行统一设计，集成为一体，实现了高压电能计量，从而提高设备安全性能、节能、提高计量装置计量性能，以达到节能降耗，节约材料、提高设备的安全运行。

Description

一种传感器式高压电能表
技术领域
本发明涉及光学电流传感器技术领域，特别是一种传感器式高压电能表。
背景技术
光学电流传感是智能电网，特别是特高压智能电网的中关键设备。经过过去近30年来的努力，光学电流传感器的技术已经趋向成熟，并在高压和特高压输电系统得到较为广泛的应用。但光学电流传感器成本比较高，因此，需要提高一种性能可靠且低成本的光学电流传感器。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明的目的就是提供一种传感器式高压电能表。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明提供的传感器式高压电能表,包括传感取样单元、信号处理单元、电能计量单元和采集终端；
所述传感取样单元，用于获取取样电信号；所述信号处理单元，用于将取样电信号转化为标准电信号；所述电能计量单元，用于根据标准电信号计算得到电能数据；所述采集终端，用于获取电能计量单元计算出的电能数据。
进一步，所述信号处理单元用于将取样电信号通过调整、补偿和隔离屏蔽处理后传输到电能计量单元。
进一步，所述传感取样单元包括电子式电流互感器、电子式电压互感器；所述电子式电流互感器，用于获取电流取样信号；所述电子式电压互感器，用于获取电压取样信号；所述电子式电流互感器组成高压电流取样回路，用于将一次侧大电流转化成标准微电流信号；所述电子式电压互感器组成高压电压取样回路，用于将一次侧高电压转化成标准电压信号。
进一步，所述电流互感器为全光纤互感器。
进一步，所述电能计量单元与采集终端设置于低压侧；所述传感取样单元设置于高压侧；所述传感取样单元通过光纤或电缆与高压侧连接，所述传感取样单元用于将取样电信号转化为标准电信号；所述采集终端用于获取电能计量单元计算出的电能数据。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
本发明提供的传感器式高压电能表，采用全光纤电流互感器，采用高双折射保椭圆光纤及电流闭环反馈校正方法，同时彻底解决了业内一直存在的抗振动冲击问题、规模化生产问题、温度补偿问题、长期稳定性问题及小信号测量问题，具有优良的绝缘性能、电磁兼容性好、相应速度快、测量频带宽、动态范围大、低碳环保等优点。
本发明提供的高压电能表，利用弱输出电流、电压的新型电子式互感器，替代传统的电磁式电流、电压互感器作为高压电流、电压的转换设备，与电能计量模块进行统一设计，集成为一体，实现了高压电能计量，从而提高设备安全性能、节能、提高计量装置计量性能，以达到节能降耗，节约材料、提高设备的安全运行系数的目的。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和保护范围来实现和获得。
附图说明
本发明的附图说明如下。
图1为高压电能表结构框图。
图2为高压电能表模型。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图所示，本实施例提供的传感器式高压电能表包括传感取样单元，信号处理及电能计量单元。传感取样单元，实质上由电子式电流互感器(电流取样)x2、电子式电压互感器(电压取样)x2两部分组成。由全光纤电流互感器组成高压电流取样回路，电子式电压互感器组成高压电压取样回路，将一次侧高电压uAB、uCB，大电流iA、iC转化成标准微电流、电压信号，并经过调整、补偿、隔离及屏蔽处理后，输入到电能计量单元；电能计量单元对其进行采集、处理，计算出电能数据：功率，有功，无功等。采集终端模块通过RS485接口读取(实质是通信)电能计量单元计算出的电能数据，通过GPRS模块用于将电能数据传送至远程服务器上，以实现主站(国网服务器)对高压电能表远程抄读、监控等。
在结构上，高压电能表分为两大部分：互感器端和采集计量终端。互感器端主要包含传感取样，其工作区域为高压侧，实现高压侧的电能采样。采集计量终端包含光信号处理单元、电能计量单元以及采集终端，其工作区域为低压侧。互感器端和采集计量终端之间，按照定义的接口，以电缆及光纤的方式进行互联。
传感取样单元：电流取样采用全光纤电流互感器(FOCT)，基于法拉第磁光效应及安培环路定律，采用全数字闭环控制技术与互易性光路结构设计，把高压端的大电流通过互感器转换成光信号，再经过光电信号处理单元输出数字信号，转换成小电流计量。采用电流法进行电压取样，即通过标准电阻分压分流后与微型电流传感器一次侧串联，将电压信号转换为电流，再通过二次侧取样电阻转换为电压。传感取样单元采用环氧树脂浇注为一体，具有良好的绝缘性能。
电能计量单元：电能计量单元通过间接测量传感取样转换后的弱电以及光电信号处理单元处理输出的电流信号，对10KV线路上的用电量进行计量，同时，具备分时计量、需量计量，结算日记录，冻结，事件记录等功能。此外还能够和采集终端单元或其他设备进行通信。
基于现有的传感器式高压电能表，通过替换内部电磁式电流互感器为全光纤互感器，可以完全不改变外形即可达到目的。
采用全光纤电流互感器的新一代高压电能表，产品的计量单元与采集终端都放置于低压侧，故对原电能表做部分改进：即取消原传感器高压电能表四周的4条裙边；以及底部腔体未安装计量单元，故把底部去除。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种传感器式高压电能表,其特征在于:包括传感取样单元、信号处理单元、电能计量单元和采集终端；
所述传感取样单元，用于获取取样电信号；所述信号处理单元，用于将取样电信号转化为标准电信号；所述电能计量单元，用于根据标准电信号计算得到电能数据；所述采集终端，用于获取电能计量单元计算出的电能数据。
2.根据权利要求1所述的传感器式高压电能表,其特征在于:所述信号处理单元用于将取样电信号通过调整、补偿和隔离屏蔽处理后传输到电能计量单元。
3.根据权利要求1所述的传感器式高压电能表,其特征在于:所述传感取样单元包括电子式电流互感器和电子式电压互感器；
所述电子式电流互感器，用于获取电流取样信号；所述电子式电压互感器，用于获取电压取样信号；所述电子式电流互感器组成高压电流取样回路，用于将一次侧大电流转化成标准微电流信号；所述电子式电压互感器组成高压电压取样回路，用于将一次侧高电压转化成标准电压信号。
4.根据权利要求1所述的传感器式高压电能表,其特征在于:所述电流互感器为全光纤互感器。
5.根据权利要求1所述的传感器式高压电能表,其特征在于:所述电能计量单元与采集终端设置于低压侧；所述传感取样单元设置于高压侧；所述传感取样单元通过光纤或电缆与高压侧连接，所述传感取样单元用于将取样电信号转化为标准电信号；所述采集终端用于获取电能计量单元计算出的电能数据。
CN201611081720.0A 2016-11-30 2016-11-30 一种传感器式高压电能表 Pending CN106707018A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611081720.0A CN106707018A (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种传感器式高压电能表

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611081720.0A CN106707018A (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种传感器式高压电能表

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106707018A true CN106707018A (zh) 2017-05-24

Family

ID=58934250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611081720.0A Pending CN106707018A (zh) 2016-11-30 2016-11-30 一种传感器式高压电能表

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106707018A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201955392U (zh) * 2010-12-17 2011-08-31 民权县供电局 一种电能计量高供高计系统
CN102539906A (zh) * 2010-12-21 2012-07-04 珠海威瀚科技发展有限公司 数字式高压计量装置及其计量系统
CN103777071A (zh) * 2012-10-26 2014-05-07 苏州工业园区新宏博通讯科技有限公司 高压直流电能表
CN203720280U (zh) * 2014-01-02 2014-07-16 贵州怡月兴电气有限公司 一种基于arm9的集成电能质量监测仪

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201955392U (zh) * 2010-12-17 2011-08-31 民权县供电局 一种电能计量高供高计系统
CN102539906A (zh) * 2010-12-21 2012-07-04 珠海威瀚科技发展有限公司 数字式高压计量装置及其计量系统
CN103777071A (zh) * 2012-10-26 2014-05-07 苏州工业园区新宏博通讯科技有限公司 高压直流电能表
CN203720280U (zh) * 2014-01-02 2014-07-16 贵州怡月兴电气有限公司 一种基于arm9的集成电能质量监测仪

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106771645B (zh) 电容式电压互感器介损及电容量在线监测方法及监测系统
CN104569897A (zh) 一种基于标准罗氏线圈的电子式电流互感器校验系统
CN105527478A (zh) 一种无源电子式电压互感器
CN202994893U (zh) 一种变压器铁芯接地电流监测装置
CN103426620A (zh) 开合式电子式电流互感器
CN104851580B (zh) 基于磁位计补偿的带间隙铁芯式罗氏线圈互感器
CN101770855B (zh) 一种数字化变电站用电子式组合互感器
CN204405824U (zh) 基于标准罗氏线圈的电子式电流互感器校验系统
CN203688651U (zh) 用于电子式电流互感器的电流采样与保护电路
CN106707018A (zh) 一种传感器式高压电能表
CN201166685Y (zh) 宽频高压智能电阻分压式电压传感器
CN103698572A (zh) 全光纤光电电流互感器
CN108828493B (zh) 消除温度和其它相电场对光学电压互感器精度影响的方法
CN102969718A (zh) 用于有源电力滤波器的电流采样方法
CN206209033U (zh) 泄露电流检测探头和泄露电流检测系统
CN201167025Y (zh) 基于电阻分压的电子式电压互感器
CN201332012Y (zh) 数字化变电站用电子式组合互感器
CN205898869U (zh) 带零序电压输出的电阻分压式三相组合电压互感器
CN210775664U (zh) 一种用于线路损耗的计量装置
CN204731311U (zh) 基于环形电场耦合结构的温度自动补偿型光学电压测量装置
CN101609980B (zh) 电子互感器和电磁互感器配合实现线路光纤纵差保护方法
CN203688621U (zh) 一种电子式电流互感器
CN204116446U (zh) 一种用于高压变频器的电压和频率测量装置
CN104965122A (zh) 基于环形电场耦合结构的温度自动补偿型光学电压测量装置
CN104569896A (zh) 一种电子式电流互感器采集单元数字信号配置方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170524

RJ01 Rejection of invention patent application after publication