一种智能电力计量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智能电力计量装置，包括高压侧电子组合式互感器计量箱、高压侧开关装置控制单元、高压侧ＰＣＭ光电数字复用单元；低压侧ＰＣＭ光电数字复用单元、低压侧开关装置控制单元、预付费计量单元和电力负荷管理单元。高压母线先后接入计量箱、高压侧开关装置，计量箱与高压侧ＰＣＭ光电数字复用单元相连，再通过电缆、光缆送到低压侧ＰＣＭ光电数字复用单元，该复用单元分别与低压侧开关装置控制单元、计量单元相连，然后与电力负荷管理单元连接。本实用新型专利技术可在预付电费后通过电能计量，对开关装置进行断通控制，满足电力系统高精度计量与继电保护暂态特性的要求，适应电力计量与保护的光纤化、数字化和网络化的发展。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Intelligent electric power metering device

The utility model discloses an intelligent electric power metering device, including high voltage electronic combined transformer metering box, high voltage control unit, switch device for high side PCM photoelectric digital multiplexing unit; low voltage side PCM photoelectric digital multiplexing unit, low side switch device control unit, prepayment metering unit and power load management unit. The high voltage bus has access metering box, the high side switch device, metering box and the high side PCM photoelectric digital multiplexing unit connected by cable to the low voltage side of PCM photoelectric digital multiplexing unit, the multiplexing unit is connected to the low side switch device control unit, measuring a single Yuan Xianglian, then connected with the power load management unit. The utility model can be used in the prepayment electric energy metering, on-off control of switching device, can satisfy the requirements of high precision measurement and relay protection transient characteristics of power system, to adapt to the development of optical fiber, digital and network power measurement and protection.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电能计量装置，特别涉及一种通过预付电费才能得到 电力供应的智能电力计量装置，属于中高压电能计量

技术介绍
随着我国国民经济的快速增长，供电网覆盖了全国，但用电设备的分布十 分零散，为了及时收取分散使用的用电设备的电费，防止窃电，需要一种新型 电力计量装置，该装置既能精确计量电能，又能按先付费后使用的方式消费电 力，电费用完后如不预付电费则经告警切断电力供应。现有的电力计量装置是将高压母线上的电流和电压一次参数通过传统的 电力电流和电压互感器转变为二次信号，该二次信号送入电能表的输入端，经 过表内的第二级电流和电压互感器转换为小幅度信号后再输入到计量芯片进 行计量运算和显示，即现有的电力计量装置需要两级电力互感器进行电能参数 转换，现有的电力计量装置所使用的电力互感器主要缺陷是体积大、重量重; 高压互感器因采用绝缘油或六氟化硫气体绝缘，存在着气体泄漏引起爆炸的潜 在危险；存在铁磁饱和与铁磁谐振的不良影响；动态范围小、频带窄；制造成 本随着电网电压电流等级的提高成几何级数增加；二次线圈带负载能力差带来 二次线损压降给电能表计量造成较大的误差。这种结构的电能计量装置在中高 压电力计量上深受传统电力互感器固有缺点的严重影响，也不具备智能计量的 功能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种光电数字智能电力计量装置，取代现有的电 力互感器组合式计量箱，电力母线的电能参数只需经一次变换，通过数字化和 光纤化处理，就能完成电能数据的传输、计量计算、显示耗用的电能，并具有 开通、切断电力供应的功能。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案为一种智能电力计量装置，它包括高压侧电子组合式互感器计量箱、高压侧 开关装置控制单元、高压侧高精度多路PCM光电数字复用单元；低压侧高精度 多路PCM光电数字复用单元、低压侧开关装置控制单元、预付费计量单元和电 力负荷管理单元。高压母线接入电子组合式互感器计量箱和高压侧开关装置控制单元，电子组合式互感器计量箱与高压侧高精度多路PCM光电数字复用单元 相连，该高压侧高精度多路PCM光电数字复用单元通过电缆、光缆与低压侧高 精度多路PCM光电数字复用单元的相连，该低压侧高精度多路PCM光电数字复用 单元分别与低压侧开关装置控制单元、预付费计量单元相连，低压侧开关装置 控制单元通过预付费计量单元与电力负荷管理单元相连。高压母线电流和电压 参数通过电子组合式互感器计量箱感应和分压出的电流、电压的二次信号输送到低压侧高精度多路PCM光电数字复用单元；然后通过低压顶lJPCM高精度多路光电数字复用单元的发送接口将电力负荷管理单元的控制信号反馈到高压侧高精度多路PCM光电数字复用单元、高压侧开关装置控制单元，用以控制电力开关的断合o本技术的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。 前述的一种智能电力计量装置，其中所述的电子组合式互感器计量箱包括 两个感应电流互感器、两个感应电压互感器、高压供电模块、调理模块。所述两个感应电流互感器分别串接在高压母线的A相和C相中，各自的输出端分别与 调理模块相连。所述两个感应电压互感器分别跨接在高压母线的A相和C相间， 各自的输出端分别与调理模块相连。所述高压供电模块跨接在高压母线的A相 和C相间，所述高压供电模块的输出端接幵关装置控制单元和调理模块，两个 感应电流互感器和两个感应电压互感器用于传感高压母线的电能数据，调理模 块用于对互感器输出数据进行处理，高压供电模块给高压侧调理模块和开关装 置控制单元供电。前述的一种智能电力计量装置，其中所述高压侧高精度多路PCM光电数字 复用单元、低压侧高精度多路PCM光电数字复用单元分别包括PCM编译码器、帧 同步信号产生器、抽样信号产生器、晶振。二路电流和二路电压二次信号输入 到发送接收接口，经抽样信号产生器抽样，再经过帧同步信号产生器、晶振量 化，PCM编译码器编码，下行传输由高精度多路PCM光电数字复用单元解码还原成原始信号输入预付费计量单元，上行传输与下行传输相同。前述的一种智能电力计量装置，其中所述高压侧开关装置控制单元包括高 压侧开关装置和高压控制电路。所述低压侧开关装置控制单元包括低压控制模 块。所述低压控制模块接收预付费计量单元输出的信号，经低压控制模块输送 到高压控制模块，控制电力开关的断合。前述的一种智能电力计量装置，其中所述预付费计量单元包括型号为 ATT7022全数字电能计量芯片、型号为AT89LV51的单片机MCU和型号为 DMC24138的LCD显示模块。电能计量芯片对电能信号采样，输出脉冲经单片 机MCU计量，并通过LCD显示模块实时显示用户电量，同时将信号输送到电力 负荷管理单元。前述的一种智能电力计量装置，其中所述电力负荷管理单元包括采集模块 和数据处理模块，所述采集模块包括通信电路、型号为89C51的CPU、存储电 路、脉冲输入电路。所述数据处理模块包括通信电路、存储电路、时钟电路， 型号为AT89C51的CPU，还包括GPRS模块。采集模块将计量单元输送的脉冲经 光电隔离、整形后输入到CPU，转换成相应的计量单位存储到存储电路中，还 能采集远程监测的电量信息。采集模块的通信电路将电量信息输送到数据处理 模块的通信电路中，数据处理模块抄取采集模块中的数据，并将数据存储于存 储电路中，还将数据通过GPRS模块传至供电管理中心。本技术将传统的8根电量数据传输线减少为一根光缆或电缆传输线， 将现有的电能表的表外电力互感器一次电能参数传感、表内二级互感器减幅变为一次电能参数传感，并将电能计量和显示功能融为一体，直接从中高压电力 输电线路上传感电能参数。采用电子组合式互感器计量箱，应用光/电传输手段，通过高精度多路PCM时分复用单元，将高压侧的电能参数变换为四组与母 线电能参数成高线性度的低幅值二次电流/电压参数信息传输到低压侧的计量 单元，完成电能计量所需的四路电能数据传输、计量计算与显示。本技术可根据用户需求和控制室距采样点的远近，灵活采用光/电传 输和模拟/数字处理方式，传输的距离不受限制。同时通过低压侧高精度多路 PCM光电数字复用单元，将控制信号上传，完成对开关装置的开合控制，通过 高压侧高精度多路PCM时分复用单元，将四路电能数据复合成一路，通过光/ 电传输信道传输到预付费计量单元，在低压侧高精度多路PCM时分复用单元还 原成四路低幅值信号，直接进入计量芯片进行电能计算。本技术改变了现 有电力电能表与母线电力互感器分离的模式带来的弊端，解决了传统电能表需 要进行两次互感器参数变换而引入较大的计量误差，丰富了电能计量功能，提 高了设备的计量准确度，增加了电力计量系统的安全稳定性。本技术的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图 示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。附图说明图l是本技术的方框图。图2是电子组合式互感器计量箱的方框图。图3是开关装置控制单元方框图。图4是高精度多路PCM光电数字复用单元方框图。图5是预付费计量单元方框图。图6是电力负荷管理单元方框图。以下结合附图和实施例对本技术式作详细说明。如图1所示，本技术包括装在输电塔上的高压侧电子组合式互感器计 量箱l、高压侧开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电力计量装置，其特征在于：它包括电子组合式互感器计量箱（１）、高压侧开关装置控制单元（２）、高压侧高精度多路ＰＣＭ光电数字复用单元（３）、低压侧高精度多路ＰＣＭ光电数字复用单元（４）、低压侧开关装置控制单元（５）、预付费计量单元（６）和电力负荷管理单元（７）；高压母线接入电子组合式互感器计量箱（１）和高压侧开关装置控制单元（２），电子组合式互感器计量箱（１）与高压侧高精度多路ＰＣＭ光电数字复用单元（３）相连，该高精度多路ＰＣＭ光电数字复用单元（３）通过电缆、光缆与低压侧高精度多路ＰＣＭ光电数字复用单元（４）相连，低压侧高精度多路ＰＣＭ光电数字复用单元（４）分别与低压侧开关装置控制单元（５）、预付费计量单元（６）相连，低压侧开关装置控制单元（５）通过预付费计量单元（６）与电力负荷管理单元（７）相连；高压母线电流和电压参数通过电子组合式互感器计量箱（１）感应和分压出的电流、电压二次信号输送到低压侧高精度多路ＰＣＭ光电数字复用单元（４），然后通过低压侧高精度多路ＰＣＭ光电数字复用单元（４）的发送接口将电力负荷管理单元（７）的控制信号反馈到高压侧高精度多路ＰＣＭ光电数字复用单元（３）、高压侧开关装置控制单元（２），用以控制电力开关的断合。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝中，杨先明，
申请(专利权)人：镇江市丹高电器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]