CN2589997Y

CN2589997Y - 智能宽限电能计量装置

Info

Publication number: CN2589997Y
Application number: CN 02255801
Authority: CN
Inventors: 施必华; 韩念全; 郝振刚; 潘正
Original assignee: 施必华
Priority date: 2002-11-30
Filing date: 2002-11-30
Publication date: 2003-12-03
Anticipated expiration: 2012-11-30

Abstract

本实用新型是一种智能宽限电能计量装置，属于高压供配电计量装置。其两组六个电流互感器和一组三个电压互感器的二次侧接两只9033模块，两只9033模块的输出端都接中央处理器CPU，CPU接显示部分、调制解调器、电源监视器、通讯部分、时钟芯片和“看门狗”(WOG)。其无线通讯部分包括无线信号收发器、PC机和掌上电脑。该装置适用于各种高压配电网中，对各分支线路单台或多台变压器进行有功功率、无功功率、功率因数、电量等计量。能适用于负载电流很宽的工作状态，宽限可达1000倍，精度可达0.2级，在1～1500A量程能保证0.5级。能根据电流的峰、肩、平、谷时段编程，测得各时段有功累计电量。可利用上位机、PC机或掌上电脑实现无线遥控抄表，工效高而安全可靠。

Description

智能宽限电能计量装置

(一)技术领域

本实用新型涉及到高压供配电计量装置，具体而言是一种智能宽限电能计量装置。

(二)背景技术

我国每年因计量不准确和功率匹配失调等原因使电力资源损失约25～30％。计量不准确的主要原因是目前国内供配电线路中，各支线路或大用户普遍采用单变比电流互感器，量程一般为1～100A或100～1000A，适用于窄负载工作状态。若负载总电流高出额定电流30％，或比额定电流低30％时，其计量精度都会明显降低，低谷电流更小时，甚至无法计量出来。其计量精度很难达到0.5级。另外，目前大部分高压电能计量箱都安装在杆顶上，需要人工爬杆抄表，不但人为误差大，而且工效低、不方便、有危险。因此，电能计量技术如何改进和创新，已成为电力管理部门、用电企业及广大用户共同关心的问题，各类高科技型电能表已列为重点技术攻关项目，有的已形成独立知识产权。经过检索，有关“电能计量”方面的专利文献已公告的有170多篇。其中98238632、96221845、94103175、89202251四篇可作为本实用新型的弱相关对比文献，但其技术特征与本实用新型有明显的不同，效果也有差别，大部分都不具有无线遥控抄表功能。

(三)发明内容

本实用新型的目的就在于提供一种与众不同的智能宽限电能计量装置，进一步提高用电高峰和低谷时的计量精度，并克服人工抄表的缺点。

上述目的是由下述技术方案实现的：

该智能宽限电能计量装置由互感器部分、测控部分、信号传输部分、显示部分和通讯部分组成。其特征是互感器部分包括两组六个电流互感器和一组三个电压互感器；测控部分包括两只9033模块和CPU中央处理器；信号传输部分包括无线信号收发器、PC机和掌上电脑等；显示部分为液晶数码显示；通讯部分包括485芯片和上位机。其中一组三个电流互感器分别接在A、B、C三相，其二次侧接9033模块1的输入端；另一组三个电流互感器同样分别接A、B、C三相，其二次侧接9033模块2的输入端。一组三个电压互感器经隔离变压器降压后，再接到两只9033模块的输入端。两只9033模块的输出端都接中央处理器CPU。中央处理器CPU接显示部分、调制解调器、电源监视器、通讯部分、时钟芯片和“看门狗”(WOG)。

上述智能宽限电能计量装置中的电流互感器变比都是2000A/200mA，电流互感器的二次侧接9033模块输入端内部的采样电阻。其互感电流即在采样电阻上产生电压信号，不同阻值的采样电阻会产生不同大小的电压信号。改变采样电阻的大小，即可改变其量程的大小，也相当于改变电流互感器的变比。这就是本实用新型与众不同之处。不直接采用多变比电流互感器，同样能达到宽限计量电能、提高计量精度的目的。

该智能宽限电能计量装置适用于各种高压配电网中，对各分支线路单台或多台变压器进行高压或低压计量。来自电流、电压互感器的三相电流、电压输入信号经9033模块检测、运算后，转换成标准的电流、电压数字信息及有功功率、无功功率、功率因数、电量等。能适用负载电流很宽范围的工作状态，可测0.1％额定电流(1～1500A)能保证0.5级精度，直接测量1～1000A大电流，无需另配互感器，测量启动电流为0.01A，具有测量峰、肩、平、谷有功累计电量的功能，可对峰、肩、平、谷各时段进行任意编程，并能实现无线遥控抄表和网络数据通讯。

(四)附图说明

附图1是本实用新型各组成部分及工作原理框图。

附图2是本实用新型的电原理图。

(五)具体实施方式

结合附图说明一个实施例：

如图1所示，本实用新型由两组电流互感器、一组电压互感器、两只9033模块、CPU中央处理器、显示部分、调制解调器、电源监视器、通讯部分、时钟芯片和“看门狗”(WOG)组成，并依次互相连接。

如图2所示，其互感器部分包括两组六个电流互感器LH₁、LH₂、LH₃和LH₄、LH₅、LH₆，一组三个电压互感器YH₁、YH₂、YH₃。两组电流互感器都接高压线路的A、B、C三相，其二次侧分别接9033模块1和9033模块2的输入端。三个电压互感器分别接A、B、C三相，经隔离变压器降压后，其二次侧接9033模块1和9033模块2的输入端。两只9033模块的输出端都接CPU中央处理器。CPU接显示部分、调制解调器、电源监视器、通讯部分(即RS485芯片和上位机)、时钟芯片和WO6(看门狗)。

9033模块完成所有的数据采集、处理、通讯、存储、校准、控制等功能。其数据采集测量单元分别采集三相电流、电压输入信号，其输出为24位电流、电压的真有效值、有功功率和电量脉冲输出。三相电压输入信号由电阻分压后接到9033模块，三相电流由电流转换器隔离变换成0-10mA信号到9033模块。9033模块内部配有采样电阻，通过这些采样电阻将电流信号转化成电压信号进行测量。9033模块单片机系统先同时对数据初始化，将各参数从E2PROM读出，写入数据芯片，控制其正常工作。9033模块完成一次转换后，发出中断请求，CPU响应后，将由SPI总线将数据从9033模块中读出，再进行运算，并根据E²PROM中存的参数进行自动补偿，最终转换成满量程的百分数暂存于RAM中。CPU的串口通过光耦与485接口芯片连接，总线上数据经485转换后由CPU接收。CPU收到正确命令后将根据命令进行回答，如配置模块，返回数据等。

9033模块1的输入端配有大的采样电阻，9033模块2的输入端配有小的采样电阻。当负载电流小于等于额定电流的30％时，选取9033模块1，当负载电流大于额定电流的30％时，选取9033模块2，选取哪一个9033模块是由软件根据量程自行完成的。

当无线信号收发器(图中未画出)收到抄表信号时，信号先经调制解调器解调，再将数字信号发给CPU，CPU并将数据存储器中的电量数据经调制解调器调制后，通过电台(图中未画出)发射出去。主机站的电台(图中未画出)收到此数据信号传送给MODEM远程数据通信板。再经过控制程序处理后，将电量数据存储在PC机内，完成遥控抄表。也可用掌上电脑直接发出抄表信号和接收电量信号，完成遥控抄表。还可以通过485转换接口，实现与上位机实时通讯。

Claims

1.一种智能宽限电能计量装置，由互感器部分、测控部分、信号传输部分、显示部分和通讯部分组成，其特征是互感器部分包括两组六个电流互感器和一组三个电压互感器，测控部分包括两只9033模块和CPU中央处理器，信号传输部分包括无线信号收发器、PC机和掌上电脑，显示部分为液晶数码显示，通讯部分包括485芯片和上位机，其中一组三个电流互感器LH₁、LH₂、LH₃分别接在A、B、C三相，其二次侧接9033模块1的输入端，另一组三个电流互感器LH₄、LH₅、LH₆同样分别接A、B、C三相，其二次侧接9033模块2的输入端，一组三个电压互感器YH₁、YH₂、YH₃经隔离变压器降压后，再接到两只9033模块的输入端，两只9033模块的输出端都接中央处理器CPU，中央处理器CPU接显示部分、调制解调器、电源监视器、通讯部分、时钟芯片和“看门狗”(WOG)。

2.根据权利要求1所述的智能宽限电能计量装置，其特征是电流互感器的变比都是2000A/200mA，电流互感器的二次侧接9033模块输入端内部的采样电阻。