[发明专利]配电网用电信息综合管理计量装置和方法

说明书

本发明涉及配电网用电信息综合管理计量装置和方法，适用于以现有配电线作为载波通道的配电网中，通过通讯站对用户的用电进行集中控制和集中统计综合用电信息的综合管理计量装置。

目前，大量使用的电能表多是单一计量功能的机械电磁感应式电能表，实现多功能计量需要有功表、无功表、需量表等一起使用，分时计电需要时间继电器分时切换不同时间段的不同电能表，计量结构复杂、成本高、故障多，机械式表量程窄、精度价格比低，运行中要产生磨损，寿命短。最主要是不具备通讯功能，只能到位抄表，需要大量人力，无法及时统计电量。

尽管目前已有具有通讯功能的半电子式电能表，由于采用电话线和无线通道，受环境限制无法推广使用，采用专线亦因成本高而无法使用。

专利CN-2050662U“供电系统自动管理装置”中利用现有配电网通道管理用电，采用中继接力方式逐级传送信号;同配电网相连接的输入、输出端口电路中用电容隔离配电信号，未考虑到配电网线路阻抗大大低于隔离电容容抗的因素，故无法使通讯信号有效的通过;通讯采用FSK制式而未用锁相环，必然使用比较宽的载波频带，噪声增加，灵敏度低;而且该装置只通过其电量采集装置采样电压、电流的半周波形，电压变换器和电流变换器中使用二极管引入非线性误差，因此计量不准;该装置中不计量电能，不能作为售电计量装置，亦无停电保护装置;该装置只在接收到中心控制器发出的命令时才采集数据，不实时监视配电网和用户用电状态，亦无保护报警电路。由于存在上述问题，远不能完成配电网载波通讯电力用户集中控制、计量统计任务。

本发明的目的是为了利用现有配电线，以数字载波通讯分时编址集中管理和统计各分散电力用户的用电及用电综合信息，并能对故障集中报警、保护用户的一套综合管理计量装置。

本发明实现方案是：在配电变压器所属配电网中有多个用电信息综合管理计量装置，通过配电网把这些装置连成通讯网络，上述装置由载波通讯器和管理计量装置组成，载波通讯器连接到配电网，配电网经过管理计量装置连接用户。上述装置实时监视配电网和用户的用电，实时计量用户的用电综合信息，当故障发生时，报警、并保护用户，将故障通过配电网载波通道通知指定通讯站，通讯站通过配电网载波通道集中用电信息综合管理计量装置的信息，并通过该装置控制用户电源。

载波通讯器由晶体振荡器，编码电路，调制电路，功率放大器，耦合器，放大滤波电路，锁相环，解调电路，解码电路，时序电路，电源电路，及微处理器和存储器组成。微处理器和存储器的一个输出端接到调制电路和解调电路，另一个输出端同编码电路的输入相连，编码电路的输出接调制电路的另一个输入，调制电路的输出接功率放大器的输入，功率放大器输出到耦合器的输入端，耦合器同配电网相连，耦合器的输出接放大滤波电路的输入，放大滤波电路的两个输出分别接锁相环的输入和解调电路的一个输入，锁相环的输出接到解调电路的另一个输入端，解调电路输出到解码电路的输入，解码电路的输出接到微处理器和存贮器的输入，时序电路分别给微处理器和存贮器，编码电路，解码电路和调制电路提供时序，电源电路输入接配电网，输出直流电源给各个电路和管理计量装置。

管理计量装置由微处理器和存贮器、外设、弱电化电路、模数转换电路、控制报警电路、显示电路和停电保护电路组成。控制报警电路接在配电网中用户和弱电化电路之间，控制报警电路的输入接微处理器和存贮器的输出，并根据微处理器的命令报警和控制用户同配电网中的连接开关，微处理器和存贮器同停电保护电路和外设双向多线连接，外设记录信息，微处理器和存贮器的输出同显示电路的输入相连，输入同模数转换电路的输出相连。接在配电网中主电线同控制报警电路之间的弱电化电路的输出接模数转换电路的输入，停电保护电路的输出接时序电路的输入。

附图1是配电网用电信息综合管理计量装置示意图

附图2是载波通讯器原理框图

附图3是用电信息综合管理计量装置框图

附图4是用电信息综合管理计量装置程序框图

附图5是耦合器原理图