CN110297162A - 一种通信电网检测系统 - Google Patents

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江剑峰
顾臻
陈金涛
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Abstract

一种通信电网检测系统，包括电源、设备测量仪表单元、载波发射测试单元、控制单元、接收灵敏度测试单元、干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组及线路阻抗仿真模组；所述设备测量仪表单元与所述载波发射测试单元、接收灵敏度测试单元、干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组、线路阻抗仿真模组以及控制单元电连接，所述电源与所述干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组、线路阻抗仿真模组以及控制单元电连接；并通过该所述控制单元传输数据至检测系统主站平台。

Description

一种通信电网检测系统
技术领域
本发明属于通信技术领域，涉及一种通信电网检测系统。
背景技术
国家电网提出建设成为“电网坚强、资产优良、服务优质、业绩优秀”的现代公司。智能电网建设工作紧紧围绕“一强三优”这一发展目标，按照“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”的要求，加快营销现代化和计量标准化建设，提升“大营销”体系下计量集约化、专业化、标准化、自动化水平，增强营销核心竞争力。
用电信息采集系统作为建设智能电网的重要组成部分，承担着用电信息自动采集、高效共享和实时监控的重要任务。在建设过程中，选择稳定、可靠、实时、安全的本地通信方式是保证系统安全稳定运行的关键，直接影响着集中器与采集器（电能表）之间通信的可靠性和采集成功率，通信方案的选择和应用是用电信息采集系统建设中的难点，决定着系统建设的成败。
电力载波通讯（PLC）是利用电力线做为信息传输介质，将所需要传递的信息进行高速传输的技术，其具有高可靠性、抗破坏能力强、不用架设专用线路的特点而得到迅猛发展，这种通讯方式是低压集抄系统最常用的通讯手段之一，众多生产厂商已推出了各种型号的载波通讯电能表、采集终端、集中器，广泛应用于电力部门电量计量及电力用户用电信息采集系统。
在220V/380V 的低压电力线上进行信号传输，存在配电变压器对载波信号的隔离作用、电力线上各种干扰信号对载波通讯的干扰、电力线上负载对载波信号的衰减、不同载波信号之间的相互干扰、电力线路阻抗变化等诸多问题，常常因为这些问题而导致用电信息无法传输、传输错误、传输距离不够远等问题而使整个系统无法工作。
因此，如何解决以上问题，是本领域技术人员亟待研究的内容。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种通信电网检测系统。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种通信电网检测系统，用于对电力计量系统和或继电保护系统进行仿真检测；包括电源、设备测量仪表单元、载波发射测试单元、控制单元、接收灵敏度测试单元、干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组及线路阻抗仿真模组；所述电源连接到电力计量系统或继电保护系统中的电压电流输入端，所述设备测量仪表单元与所述控制单元及电力计量系统或继电保护系统的测量端口连接；所述现场测量仪表单元通过串行通讯接口与所述控制单元连接，用于现场测量所述电力计量系统或继电保护系统中的电工参数；所述设备测量仪表单元与所述载波发射测试单元、接收灵敏度测试单元、干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组、线路阻抗仿真模组以及控制单元电连接，所述电源与所述干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组、线路阻抗仿真模组以及控制单元电连接；所述设备测量仪表单元、载波发射测试单元、接收灵敏度测试单元、及干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组和线路阻抗仿真模组均与控制单元电连接并通过该所述控制单元传输数据至检测系统主站平台。
进一步地，所述设备仪表测试单元包括功耗测试电路、选频及电平测试电路、基本通讯功能检测单元、中继功能检测及数据转发功能检测电路，所述功耗测试电路包括电压采样模块、电流采样模块、电能计量芯片和 CPU，所述电压采样模块与电流采样模块并接后与所述电能计量芯片连接，所述电能计量芯片连接 CPU；所述选频及电平测试电路包括被测仪表、选频电平表和处理器，所述选频电平表与处理器电连接，所述被测仪表和选频电平表通过选通和滤波电路与交流 220V 电压连接。
进一步地，所述载波发射测试单元包括载波信号发生器、可调载波信号衰减器和电子切换开关，所述载波信号发生器、可调载波信号衰减器、电子切换开关依次电连接，所述电子切换开关有多个输出端口可选择连接于所述被测载波仪表。
进一步地，所述干扰信号仿真模组包括微处理器、干扰信号发生器、选择开关，所述微处理器、干扰信号发生器、选择开关依次电连接。
进一步地，所述线路阻抗仿真模组包括微处理器、负载阻抗仿真模块、选择开关，所述微处理器、负载阻抗仿真模块、选择开关依次电连接。
进一步地，所述电源包括高压发生及大电流产生电路、高压逆变电路、微处理器控制电路，所述微处理器控制电路与高压发生及大电流产生电路、高压逆变电路相连接。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
本发明可有效实现在不并网的情况下全面检测电力计量系统或继电保护系统的接线状况、计量系统的测量误差、电压及电流互感器的精度、各项电气性能参数及各测量点的电力参数。本发明可在实验室环境下评估该检测系统在现场环境下的数据采集及通讯能力。
附图说明
图1为本发明电路结构方框示意图；
图2为本发明模拟电源电路方框示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
如图1-图2所示，一种通信电网检测系统，用于对电力计量系统和或继电保护系统进行仿真检测；包括电源、设备测量仪表单元、载波发射测试单元、控制单元、接收灵敏度测试单元、干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组及线路阻抗仿真模组；所述电源连接到电力计量系统或继电保护系统中的电压电流输入端，所述设备测量仪表单元与所述控制单元及电力计量系统或继电保护系统的测量端口连接；所述现场测量仪表单元通过串行通讯接口与所述控制单元连接，用于现场测量所述电力计量系统或继电保护系统中的电工参数；所述设备测量仪表单元与所述载波发射测试单元、接收灵敏度测试单元、干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组、线路阻抗仿真模组以及控制单元电连接，所述电源与所述干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组、线路阻抗仿真模组以及控制单元电连接；所述设备测量仪表单元、载波发射测试单元、接收灵敏度测试单元、及干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组和线路阻抗仿真模组均与控制单元电连接并通过该所述控制单元传输数据至检测系统主站平台。
进一步地，所述设备仪表测试单元包括功耗测试电路、选频及电平测试电路、基本通讯功能检测单元、中继功能检测及数据转发功能检测电路，所述功耗测试电路包括电压采样模块、电流采样模块、电能计量芯片和 CPU，所述电压采样模块与电流采样模块并接后与所述电能计量芯片连接，所述电能计量芯片连接 CPU；所述选频及电平测试电路包括被测仪表、选频电平表和处理器，所述选频电平表与处理器电连接，所述被测仪表和选频电平表通过选通和滤波电路与交流 220V 电压连接。
进一步地，所述载波发射测试单元包括载波信号发生器、可调载波信号衰减器和电子切换开关，所述载波信号发生器、可调载波信号衰减器、电子切换开关依次电连接，所述电子切换开关有多个输出端口可选择连接于所述被测载波仪表。
进一步地，所述干扰信号仿真模组包括微处理器、干扰信号发生器、选择开关，所述微处理器、干扰信号发生器、选择开关依次电连接。
进一步地，所述线路阻抗仿真模组包括微处理器、负载阻抗仿真模块、选择开关，所述微处理器、负载阻抗仿真模块、选择开关依次电连接。
进一步地，所述电源包括高压发生及大电流产生电路、高压逆变电路、微处理器控制电路，所述微处理器控制电路与高压发生及大电流产生电路、高压逆变电路相连接。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
本发明可有效实现在不并网的情况下全面检测电力计量系统或继电保护系统的接线状况、计量系统的测量误差、电压及电流互感器的精度、各项电气性能参数及各测量点的电力参数。本发明可在实验室环境下评估该检测系统在现场环境下的数据采集及通讯能力。上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种通信电网检测系统，其特征在于：用于对电力计量系统和或继电保护系统进行仿真检测；包括电源、设备测量仪表单元、载波发射测试单元、控制单元、接收灵敏度测试单元、干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组及线路阻抗仿真模组；所述电源连接到电力计量系统或继电保护系统中的电压电流输入端，所述设备测量仪表单元与所述控制单元及电力计量系统或继电保护系统的测量端口连接；所述现场测量仪表单元通过串行通讯接口与所述控制单元连接，用于现场测量所述电力计量系统或继电保护系统中的电工参数；所述设备测量仪表单元与所述载波发射测试单元、接收灵敏度测试单元、干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组、线路阻抗仿真模组以及控制单元电连接，所述电源与所述干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组、线路阻抗仿真模组以及控制单元电连接；所述设备测量仪表单元、载波发射测试单元、接收灵敏度测试单元、及干扰信号仿真模组、中继路由仿真模组、无功补偿仿真模组和线路阻抗仿真模组均与控制单元电连接并通过该所述控制单元传输数据至检测系统主站平台。
2.根据权利要求1所述的通信电网检测系统，其特征在于：所述设备仪表测试单元包括功耗测试电路、选频及电平测试电路、基本通讯功能检测单元、中继功能检测及数据转发功能检测电路，所述功耗测试电路包括电压采样模块、电流采样模块、电能计量芯片和 CPU，所述电压采样模块与电流采样模块并接后与所述电能计量芯片连接，所述电能计量芯片连接 CPU；所述选频及电平测试电路包括被测仪表、选频电平表和处理器，所述选频电平表与处理器电连接，所述被测仪表和选频电平表通过选通和滤波电路与交流 220V 电压连接。
3.根据权利要求1所述的通信电网检测系统，其特征在于：所述载波发射测试单元包括载波信号发生器、可调载波信号衰减器和电子切换开关，所述载波信号发生器、可调载波信号衰减器、电子切换开关依次电连接，所述电子切换开关有多个输出端口可选择连接于所述被测载波仪表。
4.根据权利要求1所述的通信电网检测系统，其特征在于：所述干扰信号仿真模组包括微处理器、干扰信号发生器、选择开关，所述微处理器、干扰信号发生器、选择开关依次电连接。
5.根据权利要求1所述的通信电网检测系统，其特征在于：所述线路阻抗仿真模组包括微处理器、负载阻抗仿真模块、选择开关，所述微处理器、负载阻抗仿真模块、选择开关依次电连接。
6.根据权利要求1所述的通信电网检测系统，其特征在于：所述电源为仿真电源，所述仿真电源包括高压发生及大电流产生电路、高压逆变电路、微处理器控制电路，所述微处理器控制电路与高压发生及大电流产生电路、高压逆变电路相连接。
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