[实用新型]水电厂模块化多通道远程电能计量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别指一种水电厂模块化多通道远程电能计量装置，适用于各种水力发电厂三相三线制100V或380V的电测参数远程测量。

背景技术

水电厂模块化多通道远程电能计量装置，主要应用于水电厂远程自动化测控系统中，装置的主要功能是将水电厂中的发电机组信息(三相电压、三相电流、三相有功、三相无功、功率因素、频率、有功正负电度、无功正负电度等参数)通过无线远程通讯(CDMA2G)传输到中心服务器，由服务器软件系统进行数据处理及存储；终端用户可以通过电脑联网或手机APP随时进行信息查阅。以往实现这种远程电能及其参数测量的主要硬件包括数字电表、智能控制器(PLC)、无线数传终端(DTU)，但是这种方式只适合在小批量电厂应用，在实际大批量推广中存在有以下几个问题：

1、对于具有多台发电机组的电厂，每台机组都需要有与之对应的数字电表进行单独参数测量，为保证装置运行的可靠性，一般都采用性能较为可靠的数字电表，这种数字电表的单体成本较高，这样就造成设备整体成本较高；

2、设备集成度不高，设备整体体积较大，造成安装和运输不便；

3、装置安装成本较高，需要有一定专业知识和安装经验的工程人员进行施工和进行现场调试；

4、多台发电机组电测装置生产及组装测试较为麻烦，调试和内部接线较为复杂，设备生产效率较低。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种水电厂模块化多通道远程电能计量装置，通过该装置来实现同时支持多台机组的参数测量，且统一采用一个MCU进行管理，同时可有效保证各个模块工作的相对独立，并提高整个装置工作的可靠性。

本实用新型是这样实现的：水电厂模块化多通道远程电能计量装置，所述装置包括一主CPU模块、一主电源供电模块、一上位机通讯接口、一CDMA 2G无线通讯模块、一网络中心服务器以及至少一电能计量模块；所述主CPU模块、CDMA 2G无线通讯模块以及各电能计量模块均与所述主电源供电模块连接；所述上位机通讯接口、CDMA 2G无线通讯模块以及各电能计量模块均与所述主CPU模块连接，所述CDMA 2G无线通讯模块与所述网络中心服务器连接。

进一步地，所述电能计量模块的数量为1～3个。

进一步地，所述主CPU模块包括一主MCU、一时钟RTC电路、一主CPU供电电路、一看门狗电路、一JTAG调试电路以及一存储电路；所述时钟RTC电路、主CPU供电电路、看门狗电路、JTAG调试电路以及存储电路均与所述主MCU相连接。

进一步地，所述CDMA 2G无线通讯模块包括一无线模块MC323、一电源过压保护电路、一无线模块供电电路以及一电源低功耗管理电路；所述网络中心服务器与所述无线模块MC323连接，所述无线模块MC323与所述电源过压保护电路连接，所述电源过压保护电路与所述无线模块供电电路连接，所述无线模块供电电路与所述电源低功耗管理电路连接。

进一步地，所述主电源供电模块包括一电压浪涌保护电路、一主供电模块、一开入开出电路、一电源板LED指示输出电路以及两路带隔离RS485外部通讯电路；所述电压浪涌保护电路与所述主供电模块连接，所述主供电模块与所述开入开出电路连接。

进一步地，所述开入开出电路包括一开入开出隔离供电电路、一路开出输出电路以及三路开入输入电路；所述开出输出电路与三路所述开入输入电路均与所述开入开出隔离供电电路连接。

进一步地，所述电源板LED指示输出电路包括正常运行输出指示LED电路、主供电电源指示LED电路、无线通讯正常指示LED电路、RS485通讯指示LED电路或者北斗通讯指示LED电路。

进一步地，所述电能计量模块包括一电压隔离采样电路、一电流隔离采样电路、一电能电源隔离供电电路、一电能测量主芯片、一SPI通讯隔离电路以及一LED指示输出电路；所述电压隔离采样电路、电流隔离采样电路、电能电源隔离供电电路、SPI通讯隔离电路以及LED指示输出电路均与所述电能测量主芯片连接。

进一步地，所述电压隔离采样电路包括两路电压输入保护电路、两路电压采集互感器以及两路第一低通滤波电路；两路所述电压输入保护电路与两路所述电压采集互感器连接，两路所述电压采集互感器与两路所述第一低通滤波电路连接；

电流隔离采样电路包括两路电流采集互感器以及两路第二低通滤波电路；两路所述电流采集互感器与两路所述第二低通滤波电路连接。