一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，包含电源模块、远程通信模块、485通信模块、控制模块、驱动模块、低频载波信号发生模块、过零检测模块，低频中压载波信号发生装置由电源模块供能，通过远程通信模块或485通信模块接收控制命令，控制模块接收到命令后结合过零检测模块的过零信号，输出控制信号到驱动模块，由低频中压载波信号发生模块产生低频中压载波信号，输出的信号频率范围为20Hz‑2KHz，可直接穿透工频变压器在10kV电力线上传输，信号频率由控制单元输出控制信号的频率决定，信号强度由控制信号的占空比决定。该装置相比目前中压载波通信装置，可实现在10kV线路不停电的情况下，理清线变关系并简易测距，简单高效准确。

【技术实现步骤摘要】
一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置
本专利技术涉及中压配电系统领域，具体涉及一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置。
技术介绍
理论测试研究，能直接穿透工频变压器远距离传输的载波信号，频率不能大于2kHz，传统的中压载波通信装置，载波信号频率在200kHz-12MHz，载波信号要在10kV线路上远距离传输需要额外加装中压载波信号耦合装置，需要10kV线路停电安装，施工条件相对困难；另外低频情况下，线路阻抗低，传统载波发送电路内阻无法做到很小，载波信号馈网效率极低，同样无法实现低频载波信号远距离传输。我国配电网线路复杂，10kV线路线变关系混乱，目前缺乏有效手段进行区分，只能通过人工巡线或人工停电进行判断，效率低、难度大且容易造成经济损失，复杂的配网环境下，10kV线路距离数据同样模糊不清；目前主流的中压载波通信装置可以实现10kV线路线变关系识别和10kV线路测距，但如前面所讲，需要10kV线路停电安装，操作难度大，无法批量推广。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本专利技术的目的在于提供一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，该装置可以实现在低压侧发送20Hz-2KHz低频中压载波信号，直接穿透工频变压器在10kV线路传输。该装置相比目前中压载波通信装置，无需10kV线路停电安装，且低频信号分流小，对于10kV线路线变关系判断和10kV线路测距作用巨大。为解决以上问题，本专利技术提供了一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，所述发生装置包括：电源模块、远程通信模块、485通信模块、控制模块、驱动模块、过零检测模块、低频载波信号发生模块，其特征在于，低频中压载波信号发生装置由电源模块供能，通过远程通信模块或485通信模块接收控制命令，控制模块接收到命令后结合过零检测模块的过零信号，输出控制信号到驱动模块，由低频中压载波信号发生模块产生低频中压载波信号；信号频率范围20Hz-2KHz，可直接穿透工频变压器在10kV电力线上传输，频率由控制单元输出控制信号的频率决定，信号强度由控制信号的占空比决定。所述电源模块采用隔离的开关电源，输入电压范围宽，支持输入范围176VAC-456VAC，可输出隔离的12V、7.2V、5V、3.3V、16V、-8V直流电压，供该装置各子模块正常工作使用。所述远程通信模块兼容4G和NB-IoT全网通通信，登录指定服务器后，可远程接收控制命令和调试命令。所述485通信模块采用低功耗、宽电压输入、高压自稳压485芯片，最高通信速率115200bps。所述控制模块核心采用高性能的PIC32MX系列32位微控制器，可根据控制命令和过零信号可输出不同频率、不同占空比的PWM控制信号,频率范围20H-2kHz，占空比范围1/8-7/8。所述驱动模块核心采用多功能集成驱动光耦ACPL-332J，具有2.5A输出电流驱动能力，输出与控制单元同频率、同占空比的-8V、+16VPWM驱动信号，同时具备故障检测自锁功能。所述过零检测模块兼容相电压过零信号检测和线电压过零信号检测。所述低频载波信号发生模块由高性能整流桥、安规电容、电阻、TVS管、IGBT组成，根据不同频率、不同占空比驱动信号输出特征低频载波信号。本专利技术的有益效果：利用低频中压载波信号发生装置可以实现在10kV线路不停电的情况下，理清线变关系并简易测距，简单高效准确，减少大量人力、物力浪费。附图说明图1为本专利技术低频中压载波信号发生装置系统框图。具体实施方式下面结合附图1及实施例，对本专利技术做进一步说明，以具体阐述本专利技术的系统方案。以下实施例仅用于更清楚地说明本专利技术的系统方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术的一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，所述发生装置包括：电源模块、远程通信模块、485通信模块、控制模块、驱动模块、低频载波信号发生模块、过零检测模块。低频中压载波信号发生装置由电源模块供能，通过远程通信模块或485通信模块接收控制命令，控制模块接收到命令后结合过零检测模块的过零信号，输出控制信号到驱动模块，由低频中压载波信号发生模块产生低频中压载波信号。信号频率范围20Hz-2KHz，频率由控制单元输出控制信号的频率决定，信号强度由控制信号的占空比决定。低频中压载波信号发生装置的电源模块采用隔离的开关电源，输入电压范围宽，支持输入范围176VAC-456VAC，可输出隔离的12V、7.2V、5V、3.3V、16V、-8V直流电压，供该装置各子模块正常工作使用。远程通信模块兼容4G和NB-IoT全网通通信，登录指定服务器后，可远程接收控制命令和调试命令。485通信模块采用采用低功耗、宽电压输入、高压自稳压485芯片，最高通信速率115200bps。控制模块核心采用高性能的PIC32MX系列32位微控制器，可根据控制命令和过零信号可输出不同频率、不同占空比的PWM控制信号。频率范围20H-2kHz，占空比范围1/8-7/8。驱动模块核心采用多功能集成驱动光耦ACPL-332J，具有2.5A输出电流驱动能力，输出与控制单元同频率、同占空比的-8V、+16VPWM驱动信号，同时具备故障检测自锁功能。过零检测模块兼容相电压过零信号检测和线电压过零信号检测。低频载波信号发生模块由高性能整流桥、安规电容、电阻、TVS管、IGBT组成，根据不同频率、不同占空比驱动信号输出特征低频载波信号。本专利技术的一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置具体工作如下：选取1个变电站下两条10kV线路1、10kV线路2及10kV线路1下变压器1，变压器1距离变电站线路长度5km左右；在变电站10kV线路1、10kV线路2的CT二次侧安装特定的信号接收设备；在变压器下1下安装低频中压载波信号发生装置；在变压器1下控制低频中压载波信号发生装置发送特征低频载波信号，并记录发送时间T1；在变电站特定接收设备下观察是否有特征低频载波信号接收，并记录接收时间T2；结果显示10kV线路1下特定的信号接收设备接收到明显的特征低频载波信号，变压器1属于10kV线路1，根据传输时间(T2-T1)计算线路长度5.3km左右。本实施例中，利用现场实际运行对本专利技术中的一种低频中压载波信号发生发生装置进行了测试验证。利用低频中压载波信号发生装置可以实现在10kV线路不停电的情况下，理清线变关系并简易测距，简单高效准确。以上实施例是对本专利技术的具体实施方式的说明，而非对本专利技术的限制，有关
的技术人员在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本专利技术的专利保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，包括电源模块、远程通信模块、485通信模块、控制模块、驱动模块、过零检测模块、低频载波信号发生模块，其特征在于，低频中压载波信号发生装置由电源模块供能，通过远程通信模块或485通信模块接收控制命令，控制模块接收到命令后结合过零检测模块的过零信号，输出控制信号到驱动模块，由低频中压载波信号发生模块产生低频中压载波信号；信号频率范围20Hz-2KHz，可直接穿透工频变压器在10kV电力线上传输，频率由控制单元输出控制信号的频率决定，信号强度由控制信号的占空比决定。/n

【技术特征摘要】
20200523 CN 20201044485821.一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，包括电源模块、远程通信模块、485通信模块、控制模块、驱动模块、过零检测模块、低频载波信号发生模块，其特征在于，低频中压载波信号发生装置由电源模块供能，通过远程通信模块或485通信模块接收控制命令，控制模块接收到命令后结合过零检测模块的过零信号，输出控制信号到驱动模块，由低频中压载波信号发生模块产生低频中压载波信号；信号频率范围20Hz-2KHz，可直接穿透工频变压器在10kV电力线上传输，频率由控制单元输出控制信号的频率决定，信号强度由控制信号的占空比决定。


2.根据权利要求1所述的一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，其特征在于，所述电源模块采用隔离的开关电源，输入电压范围宽，支持输入范围176VAC-456VAC，可输出隔离的12V、7.2V、5V、3.3V、16V、-8V直流电压，供该装置各子模块正常工作使用。


3.根据权利要求1所述的一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，其特征在于，所述远程通信模块兼容4G和NB-IoT全网通通信，登录指定服务器后，可远程接收控制命令和调试命令。


4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐剑英，孙朝杰，曾令斌，郭相泉，李显涛，高庆欢，矫振飞，李亮，张建，李伟，吴雪梅，卢峰，林志超，程艳艳，叶齐，
申请(专利权)人：青岛鼎信通讯股份有限公司，沈阳科远国网电力工程勘察设计有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37