CN205665872U - 居民用户智能电表抄核收模拟教学装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种居民用户智能电表抄核收模拟教学装置，包括用电信息采集主站系统、集中抄表模拟系统、终端计量电源柜和居民表柜，终端计量电源柜通过以太网或GPRS网络与用电信息采集主站系统和终端计量电源柜连接，且终端计量电源柜通过电力线载波与居民表柜进行连接，居民表柜依据组网方式不同包括，由至少一个单相本地费控智能电表构成的电力线载波居民表柜；由至少一个单相远程费控智能485表和载波收发装置构成的RS485居民表柜，本实用新型通过在电表抄核收过程中可以对电表工况的参数进行设置，实现故障模拟设定、恢复及反窃电模拟操作，方便学员对智能电表的故障类型及窃电方式进行分析。

Description

居民用户智能电表抄核收模拟教学装置

技术领域：

本实用新型涉及一种教学操作设备领域，特别是涉及一种居民用户智能电表抄核收教学装置。

背景技术：

随着智能电网建设的逐步推进，截止到2015年底，国家电网公司及南方电网公司已经累计完成对2亿以上的居民用户智能电网建设工作，投入运行了2亿只以上的智能电表，其它未完成建设的区域也将近两年完成智能电网改造操作。智能电网设计建设、设备运行维护由电能计量人员完成，技术含量高，工作量大，同时部分地市级人员缺乏整体标准化设计理念，在现场也没有模拟运行环境的安装实训、实验测试、模拟故障排查的一体化的实训设备，为下一步各地市级营销计量中心对现场设备检验、检测以及运维人员技能培训和提高带来不可预测的困难。

目前有部分省市电力公司建设了一些抄核收装置，仅能完成现场环境下个别独立功能，部分省市电力公司通过建设多套装置的方式来完成完整的居民用户用电环境下各种日常运行工况及故障模拟等功能，以提高计量技术人员及运维人员的技术水平。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、可以拆解、在电表抄核收过程中对电表工况的参数进行设置，实现故障设定、恢复及反窃电操作，设置两种组网方式，方便学员对电表的故障类型及窃电方式进行分析的居民用户智能电表抄核收教学装置。

本实用新型的技术方案是：一种居民用户智能电表抄核收教学装置，包括用电信息采集主站系统、集中抄表模拟系统、终端计量电源柜和居民表柜，所述终端计量电源柜通过以太网或GPRS网络与用电信息采集主站系统和终端计量电源柜连接，且所述终端计量电源柜通过电力线载波与居民表柜进行连接，所述居民表柜依据组网方式的不同包括：

由至少一个单相本地费控智能电表构成的电力线载波居民表柜；

由至少一个单相远程费控智能485表和载波收发装置构成的RS485居民表柜；

所述电力线载波居民表柜和RS485居民表柜内均设置有虚负荷工况模拟模块、负控开关和负荷指示装置，所述虚负荷工况模拟模块还与电源和通信控制模块连接，并设置在终端计量电源柜内，所述通信控制模块与集中抄表模拟系统通过以太网连接；

所述载波收发装置通过电力载波线与低压用电信息采集集中器连接，所述虚负荷工况模拟模块与多路交流电源、载波收发装置、单相远程费控智能485表和单相本地费控智能电表连接。

所述低压用电信息采集集中器通过RS485接口与三相四线智能仿真表连接，且均设置在终端计量电源柜内，所述三相四线智能仿真表与虚负荷工况模拟模块连接。

所述虚负荷工况模拟模块包括强电模块和弱电模块，所述强电模块包括强电继电器组和虚负荷电流源，所述弱电模块包括处理器、弱电继电器组和RS485通信接口，所述RS485通信接口与处理器和弱电继电器组连接，所述弱电继电器组与处理器和强电继电器组连接，所述强电继电器组与多路交流电源和虚负荷电流源连接，所述强电继电器组包括继电器组一和继电器组二，所述继电器组一与单相远程费控智能485表或单相本地费控智能电表或三相四线智能仿真表连接。

所述继电器组二与多路交流电源与单相远程费控智能485表或单相本地费控智能电表或三相四线智能仿真表连接，所述虚负荷电流源设置在继电器组一与继电器组二之间，且所述虚负荷电流源包括环形变压器和功率电阻。

所述功率电阻通过继电器与环形变压器连接，所述继电器与处理器连接，所述功率电阻的阻值均不相同，所述继电器组一与单项电能表连接，所述弱电继电器组通过RS485接口与单相远程费控智能485表或单相本地费控智能电表或三相四线智能仿真表连接，所述RS485通信接口与载波收发装置连接，所述处理器为单片机。

所述单相远程费控智能485表和载波采集器通过RS485接口连接，虚负荷工况模拟模块与多路交流电源、单相远程费控智能485表和单相本地费控智能电表之间设置有空气开关，所述用电信息采集主站系统和集中抄表模拟系统均为控制计算机。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过在电表抄核收过程中可以对电表工况的参数进行设置，实现故障设定、恢复及反窃电操作，设置两种组网方式，可分别实现远程费控、本地费控两种费控方式，方便学员对智能电表的故障类型及窃电方式进行分析。

2、本实用新型配备终端电源计量柜及两个居民表柜，分别配置“载波收发装置+485电表”和“载波收发装置+窄带载波电表”两种组网方式，可分别实现远程费控、本地费控两种费控方式，实现集中器与电表的数据传输，进行电能表故障设置与解除。

3、本实用新型可有效的解决电表故障模拟、消缺、反窃电稽查的培训需求，可在线在电表抄核收过程中可以对电表工况的参数进行设置，实现故障设定、恢复及反窃电操作，以方便学员对电表的故障类型及窃电方式分析，提升现场故障处理及反窃电稽查技能提升。

4、本实用新型配备用虚负荷工况模拟模块和电表组成的多功能仿真模拟表支持在线实时故障及窃电方式设置操作，所设置的故障类型及窃电方式可通过控制继电器组和开关进行解除及更新，也可通过重上电的方式进行自解除，恢复到初始无故障及窃电操作，以防止多次实训操作所设置的故障相互影响。

5、本实用新型配备的虚负荷工况模拟模块支持工况及故障类型设置操作，每个电表设置为不同的通信地址，实现对电表安装位置的模拟，所设置的故障及工况可进行解除及更新，也可通过重上电及复位的方式进行自解除，恢复到初始工况及无故障状态，以防止多次实训操作所设置的故障相互影响。

6、本实用新型通过使用与用电信息采集现场真实设备完全相同的设备，并在真实低压集中抄表现场环境及居民用电工况来进行安装、调试等实训操作，以增强学员的现场安装调试、故障消缺等技能水平，每只电表的用电工况可设置为不同，通过空气开关，模拟现场对电能表的供电控制。

附图说明：

图1为居民用户智能电表抄核收教学装置的结构框图。

图2为虚负荷工况模拟模块与电表组成的模拟电表工况的架构连接框图。

图3为虚负荷工况模拟模块框图。

具体实施方式：

实施例：参见图1、图2和图3。

居民用户智能电表抄核收教学装置，包括用电信息采集主站系统、集中抄表模拟系统、终端计量电源柜和居民表柜，终端计量电源柜通过以太网或GPRS网络与用电信息采集主站系统和终端计量电源柜连接，且终端计量电源柜通过电力线载波与居民表柜进行连接，居民表柜依据组网方式的不同包括：

由至少一个单相本地费控智能电表构成的电力线载波居民表柜；

由至少一个单相远程费控智能485表和载波收发装置构成的RS485居民表柜；

电力线载波居民表柜和RS485居民表柜内均设置有虚负荷工况模拟模块、负控开关和负荷指示装置，虚负荷工况模拟模块还与电源和通信控制模块连接，并设置在终端计量电源柜内，通信控制模块与集中抄表模拟系统通过以太网连接；

载波收发装置通过电力载波线与低压用电信息采集集中器连接，虚负荷工况模拟模块与多路交流电源、载波收发装置、单相远程费控智能485表和单相本地费控智能电表连接。

低压用电信息采集集中器通过RS485接口与三相四线智能仿真表连接，且均设置在终端计量电源柜内，三相四线智能仿真表与虚负荷工况模拟模块连接。

虚负荷工况模拟模块包括强电模块和弱电模块，强电模块包括强电继电器组和虚负荷电流源，弱电模块包括处理器、弱电继电器组和RS485通信接口，RS485通信接口与处理器和弱电继电器组连接，弱电继电器组与处理器和强电继电器组连接，强电继电器组与多路交流电源和虚负荷电流源连接，强电继电器组包括继电器组一和继电器组二，继电器组一与单相远程费控智能485表或单相本地费控智能电表或三相四线智能仿真表连接。

继电器组二与多路交流电源与单相远程费控智能485表或单相本地费控智能电表或三相四线智能仿真表连接，虚负荷电流源设置在继电器组一与继电器组二之间，且虚负荷电流源包括环形变压器和功率电阻。

功率电阻通过继电器与环形变压器连接，继电器与处理器连接，功率电阻的阻值均不相同，继电器组一与单项电能表连接，弱电继电器组通过RS485接口与单相远程费控智能485表或单相本地费控智能电表或三相四线智能仿真表连接，RS485通信接口与载波收发装置连接，处理器为单片机。

单相远程费控智能485表和载波采集器通过RS485接口连接，虚负荷工况模拟模块与多路交流电源、单相远程费控智能485表和单相本地费控智能电表之间设置有空气开关，用电信息采集主站系统和集中抄表模拟系统均为控制计算机。

如图2所示：通信控制模块与虚负荷工况模拟模块进行数据交互，以进行供电工况设置/查询、故障模拟设置/解除、以及写入/读取智能电能表内数据操作。

虚负荷工况模拟模块为电表提供虚负荷功率源，完成用电工况模拟操作，使用RS485线将与电表进行数据交互操作，完成智能电能表参数读取及通信控制模块与智能电表间的数据转发操作。

电表通过第5接线柱为拉合闸常闭输出信号，将该信号接入到接触器控制线包引脚，第6引脚为拉合闸反馈输入信号，将接触器输出端作为反馈信号进行接入，完成智能电能表拉合闸操作。

如图3所示：虚负荷工况模拟模块由环形变压器配合功率电阻构成虚负荷功率源，以很低的实际功耗产生几安倍甚至几十安培的电流，进而在电能报上达到上千瓦的实际功率。

虚负荷工况模拟模块内单片机使用RS485线与载波收发装置进行通信，同时使用另外一组RS485通信回路与所连接的电表进行通信，单片机通过控制继电器组和开关的切投，进行故障模拟操作，通过控制不同功率电阻的接入，来进行智能电能表工况模拟设定操作。

本实用新型的每个电气接口都设置有相应的外置接口，方便学员进行实践操作，通过集中抄表模拟系统对终端计量电源柜、电力线载波居民表柜和RS485居民表柜中的虚负荷工况模拟模块的控制操作，实现对居民计费用表和终端计费总表的运行工况进行操作，并根据把生成的数据与人为设定的标准数据进行比较，当两者相差较大时，并通过负荷指示装置进行指示，同时生成的数据反馈至集中抄表模拟系统和用电信息采集主站系统中。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种居民用户智能电表抄核收模拟教学装置，包括用电信息采集主站系统、集中抄表模拟系统、终端计量电源柜和居民表柜，其特征是：所述终端计量电源柜通过以太网或GPRS网络与用电信息采集主站系统和终端计量电源柜连接，且所述终端计量电源柜通过电力线载波与居民表柜进行连接，所述居民表柜依据组网方式的不同包括：由至少一个单相本地费控智能电表构成的电力线载波居民表柜；由至少一个单相远程费控智能485表和载波收发装置构成的RS485居民表柜；所述电力线载波居民表柜和RS485居民表柜内均设置有虚负荷工况模拟模块、负控开关和负荷指示装置，所述虚负荷工况模拟模块还与电源和通信控制模块连接，并设置在终端计量电源柜内，所述通信控制模块与集中抄表模拟系统通过以太网连接，所述载波收发装置通过电力载波线与低压用电信息采集集中器连接，所述虚负荷工况模拟模块与多路交流电源、载波收发装置、单相远程费控智能485表和单相本地费控智能电表连接。

2.根据权利要求1所述的居民用户智能电表抄核收模拟教学装置，其特征是：所述低压用电信息采集集中器通过RS485接口与三相四线智能仿真表连接，且均设置在终端计量电源柜内，所述三相四线智能仿真表与虚负荷工况模拟模块连接。

3.根据权利要求1所述的居民用户智能电表抄核收模拟教学装置，其特征是：所述虚负荷工况模拟模块包括强电模块和弱电模块，所述强电模块包括强电继电器组和虚负荷电流源，所述弱电模块包括处理器、弱电继电器组和RS485通信接口，所述RS485通信接口与处理器和弱电继电器组连接，所述弱电继电器组与处理器和强电继电器组连接，所述强电继电器组与多路交流电源和虚负荷电流源连接，所述强电继电器组包括继电器组一和继电器组二，所述继电器组一与单相远程费控智能485表或单相本地费控智能电表或三相四线智能仿真表连接。

4.根据权利要求3所述的居民用户智能电表抄核收模拟教学装置，其特征是：所述继电器组二与多路交流电源与单相远程费控智能485表或单相本地费控智能电表或三相四线智能仿真表连接，所述虚负荷电流源设置在继电器组一与继电器组二之间，且所述虚负荷电流源包括环形变压器和功率电阻。

5.根据权利要求3所述的居民用户智能电表抄核收模拟教学装置，其特征是：功率电阻通过继电器与环形变压器连接，所述继电器与处理器连接，所述功率电阻的阻值均不相同，所述继电器组一与单项电能表连接，所述弱电继电器组通过RS485接口与单相远程费控智能485表或单相本地费控智能电表或三相四线智能仿真表连接，所述RS485通信接口与载波收发装置连接，所述处理器为单片机。

6.根据权利要求1所述的居民用户智能电表抄核收模拟教学装置，其特征是：所述单相远程费控智能485表和载波采集器通过RS485接口连接，虚负荷工况模拟模块与多路交流电源、单相远程费控智能485表和单相本地费控智能电表之间设置有空气开关，所述用电信息采集主站系统和集中抄表模拟系统均为控制计算机。