[发明专利]工频电力数据传输系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及电力数据传输系统，尤其涉及一种不跨变压器的工频电力数据传输系统。

【背景技术】

目前，可利用电力线为媒介传输数据。以电力线为媒介传输数据时可以通过工频电力数据传输系统实现，所述工频电力数据传输系统通过使电力50Hz波形在其电压过零点附近发生微弱畸变表示信息，该信息可以跨过配电变压器进行数据传输。

下面参阅图1，说明现有的跨变压器工频电力数据传输系统。所述跨变压器工频电力数据传输系统包括主站101、10kV/0.4kV调制变压器102、电流互感器103、采集模块104及电力数据中心105。所述电力数据中心105发布命令给所述主站101，所述主站101通过10kV/0.4kV调制变压器将信号耦合至10kV母线，调制信号利用主变压器的内部等效电抗作用产生下行电压信号，所述下行电压信号跨过配电变压器到达采集模块104；所述采集模块104收到信号后根据需要发送上行电流信号，该信号跨过配电变压器106到达电流互感器103回到主站101，最后返回电力数据中心105。所述上行电流信号由采集模块104产生。在本系统中，主站101与采集模块104之间的通信属于点对点的顺序通信。

请参阅图2，所述从主站101到采集模块104的下行电压信号，采用电压幅值调制实现，通过连续两个电压周期定义1bit数据，若在连续两个电压周期的第1个周期过零点附近叠加信息表示“bit 1”，相反，在第2个周期电压过零点附近叠加信息则表示“bit 0”；请参阅图3，从采集模块104到主站101的信息为上行电流信号，采用电流调制，考虑到电流信号中的谐波严重，由连续4个电压周期对应的电流信号定义1bit信息，4个电压周期共有8个过零点，用其中4个电压过零点附近叠加电流信号表示bit 1，剩余4个电压过零点附近叠加电流信号则表示bit 0。跨变压器工频电力数据传输系统下行电压信号和上行电流信号均由64bit组成，下行电压信号占用128个电压周期的时间，上行电流信号占据256个电压周期的时间。工频电力数据传输系统主站101与采集模块104的一个通信周期约需要384个50Hz电压周期共为7.68秒时间。为了调制主站101发送的下行电压信号，需要对变电所进行改造，添加调制变压器102，主站101接收来自采集模块104的上行电流信号通过二次变电所的10KV支线电流互感器103提取上行信号，需要将10KV支线电流互感器103串接于主站101内置电流互感器中。所述采集模块104接收来自主站的下行信息通过检测电压过零点附近的微软畸变实现。如图4所示，跨变压器工频电力数据传输系统为半双工传输方式，信息传送顺序分别A相发送、A相接收，之后为B相发送、B相接收。最后为C相发送、C相接收。若共有10000个采集模块需要与主站通信，需要用时约76800秒。

但是，现有跨变压器工频电力数据传输系统存在以下问题：

(1)主站位于二次变电所，采集模块位于居民用户，两者之间距离往往较远，调制信号由于需要跨过变压器进行远距离传输，信号衰减很大，造成实际通信过程中信号检测不可靠；

(2)主站位于二次变电所，需要对二次变电所进行停电改造，添加调制变压器，串接电流互感器，工程量大；

(3)工频电力数据传输系统为了规避电流谐波的影响，上行信号采用4个电压周期定义1bit信息，同时主站与采集模块采用A、B、C三相顺序发送信号，主站与采集模块属于点对点通信，这几个因素造成通信时间很长。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种工频电力数据传输系统，解决现有工频电力数据传输系统中信号衰减大、改造二次变电所施工量大、通信时间过长的问题。

本发明所采用的技术方案为：提供一种工频电力数据传输系统，包括采集模块及电力数据中心，所述工频电力数据传输系统还包括位于配电变压器附近的集中器，所述电力数据中心及所述采集模块通过所述集中器进行数据通信。

更具体地，所述集中器与所述采集模块连接于同一个配电变压器。

更具体地，所述集中器通过GPRS、拨号上网或GSM与所述电力数据中心进行通信。

更具体地，所述集中器收到电力数据中心发送的命令后，调制下行电压信号传输给所述采集模块。

更具体地，所述集中器与采集模块进行通信时采用A、B、C三相并行发送接收的方式进行通信。

更具体地，所述采集模块传输给集中器的信号为上行电压信号。