一种配电线路末端感知终端制造技术

本实用新型专利技术涉及一种配电线路末端感知终端。一种配电线路末端感知终端，包括：控制器、定位装置、上行通信器、下行通信器、交流强电感知器、交采计量器和第一存储器；所述定位装置、所述上行通信器、所述下行通信器、所述交流强电感知器、所述交采计量器分别与所述控制器连接；所述感知终端通过所述上行通信器与上行设备进行通信连接。本实用新型专利技术提供的种配电线路末端感知终端和线路状态监测方法，具有以下效果：1)、本实用新型专利技术采用外置开合式电流互感器，精度等级高，工作环境温度范围可在‑40℃～85°，抗干扰能力强；2)、本实用新型专利技术通过采用多功能高精度三相电能专用计量芯片来实现剩余电流监测，具备剩余电流监测和越限事件上报功能。

【技术实现步骤摘要】
一种配电线路末端感知终端
本技术涉及配电线路监测领域，尤其涉及一种配电线路末端感知终端。
技术介绍
低压配电网处于整个电网的末端，一直以来，由于低压配电网点多、面广、量大、单点经济价值低的特点，以及电网公司投资成本、人力资源及技术水平等方面因素限制，配电网改造的重点主要放在10kV及以上网络，配电自动化尚未有效覆盖低压配电网，作为“最后一公里”的低压配电网长期处于监测盲区，长期以来缺乏智能高效的运行监测和运维管理手段。国家电网公司在2019年“两会”上提出了建设打造设备广泛互联、状态全面感知、设备即插即用、应用灵活迭代、资源高效利用和决策快速智能的配电物联网，其中状态全面感知主要依赖于低压配电网感知层，感知层主要用于实现配电设备运行环境、设备状态、电气量信息等基础数据的监测、采集和感知，感知层目前覆盖量严重不足，实时性不强。感知层设备主要由低压配电网架构的最底层“端”层设备构成，“端”是低压配电网中将“物”连接“上网”的接入单元，是低压配电网架构中的感知层和执行层，是负责向边或云提供配电网的运行状态、设备状态、环境状态以及其它辅助信息等基础数据的源头，是执行决策命令或就地控制的终端。其中有一类“端”层设备主要用于对分支箱和表箱等处的电压电流等电气量和开关量等参数进行监测和测量，在此基础上实现电能计量线损分析以及停上电状态监测和事件上报等功能。该类产品目前电网公司均没有统一的技术规范和标准，市场上该类产品形态和功能均是厂家根据不同需求自定义的，导致市场上该类产品形态、通信方式以及功能各异，目前市场上类似的产品还有如下缺点：(1)现有电流采样和计量精度不高，现有产品大部分电流采样按1级精度等级制造，电流采样大部分采用铁氧体或硅钢片材质的外置开合式电流互感器，该类型互感器性能较差，在一些特殊应用场景下易受干扰导致精度变差，如低温性能普通只能做到-25℃，超过此温度精度会超差，如在强磁场环境下(0.5mT)电流采样精度超差很大；(2)现有产品上行通信方式单一，兼容性不强，很多还采用RS485通信、窄带通信或LORA无线等低速通信方式，另外上行通信模块大部分采用内置方案，非外置模块化可插拔设计，可维护性差，如出问题，必须拆掉外壳方可进行维护或更换；(3)对RS485电能表用户停上电感知手段空缺，可靠性不高，无法主动上送用户停上电信息，如无法监测用户电能表表后开关状态；(4)现有产品不具备台区内设备和户表地理位置信息的精准定位；(5)业务应用功能和外部接口单一，兼容和可扩展性都不强，不能快速以低成本方式实现功能改造和业务调整；(6)现有产品无剩余电流监测和越限上报；(7)不能实现末端电网5分钟线路运行状态数据和15分钟电能表负荷数据的高频度采集，无法结合终端表箱计量数据与电能表计量数据进行表箱线损分析计算，实现表箱线损本地感知和窃电分析决策并上传上级终端和主站。专利号为ZL201910227388.1的专利文献公开了一种基于物联网的低压配电网末端感知系统及方法，包括台区智能感知终端、分支箱监测单元、表箱监测单元和用户电源监测模块；所述台区智能感知终端与分支箱监测单元、表箱监测单元之间通信连接，通知识别物理拓扑关系并获取低压配电网各线路运行状态数据和用户电能表数据；所述表箱监测单元与用户电源监测模块连接，获取用户开关状态。本技术还公开了利用上述基于物联网的低压配电网末端感知系统的方法，丰富了现有用电信息采集系统功能，但是其中末端感知终端依旧存在上述问题。因而现有的配电线路监测领域中的末端采集终端监测精度和功能上依然存在不足，还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本技术的目的在于提供一种配电线路末端感知终端，能够提高测量精度，同时具备实时监测配电线路状态的上报功能。为了达到上述目的，本技术采取了以下技术方案：一种配电线路末端感知终端，包括：控制器、定位装置、上行通信器、下行通信器、交流强电感知器、交采计量器和第一存储器；所述定位装置、所述上行通信器、所述下行通信器、所述交流强电感知器、所述交采计量器分别与所述控制器连接；所述感知终端通过所述上行通信器与上行设备进行通信连接，通过所述下行通信器与多个电能表连接；所述存储器与所述控制器连接；所述交采计量器包括：计量管理器、计量器、三相电压采样器、三相电流采样器、剩余电流采样器、第二存储器；所述三相电压采样器、所述三相电流采样器、所述剩余电流采样器分别与所述计量器连接；所述计量器、所述存储器分别与所述计量管理器连接；所述计量管理器与所述控制器连接。优选的所述的配电线路末端感知终端，所述三相电压采样器包括A相电压采样单元、B相电压采样单元、C相电压采样单元；所述A相电压采样单元、所述B相电压采样单元、所述C相电压采样单元均采用相同的电压采集单元，分别采集三相线路中的电压数据；所述电压采样单元包括依次连接的电压接线端子、过压保护电路、限流分压器、电压互感器、电压电阻采样电路和电压滤波电路；所述电压滤波电路与所述计量器连接。优选的所述的配电线路末端感知终端，所述三相电流采样器包括A相电流采样单元、B相电流采样单元、C相电流采样单元；所述A相电流采样单元、所述B相电流采样单元、所述C相电流采样单元均采用相同的电流采样单元，分别采集三相线路中的电流数据；所述电流采样单元包括依次连接的外置电流互感器、电流接线端子、电流电阻采样电路、电流滤波电路；所述电流滤波电路与所述计量器连接。优选的所述的配电线路末端感知终端，所述剩余电流采样器包括依次连接的剩余电流互感器、剩余电流接线端子、剩余电流电阻采样电路、剩余电流滤波电路；所述剩余电流滤波电路与所述计量器连接。优选的所述的配电线路末端感知终端，所述交强电感知器包括依次连接的交流强电过压保护器、交流强电限流器、光耦反向保护器和交强隔离器；所述交强隔离器与所述控制器连接。相较于现有技术，本技术提供的种配电线路末端感知终端，具有以下效果：1)、本技术采用外置开合式电流互感器，精度等级高，性能优异，工作环境温度范围可在-40℃～85°，抗干扰能力强；2)、本技术通过采用多功能高精度三相电能专用计量芯片来实现剩余电流监测，具备剩余电流监测和越限事件上报功能；3)、本技术通过对配电线路运行数据分析处理，判断线路异常发生时，主动将异常上报至上行设备；4)、本技术可实现配电线路5分钟精度线路运行状态数据和所有连接的所述电能表15分钟精度负荷数据的高频度采集，结合配电线路计量数据与电能表计量数据进行线损分析计算，支撑线损本地感知以及窃电分析决策。附图说明图1是本技术中末端感知终端的结构框图；图2是本技术中三相电压采样器中A相电压采样单元的结构框图；图3是本技术中三相电压采样器中A相电压采样单元的电路图；图4是本技术中三相电流采样器中A相电流采样单元的结构框图；图5是本技术中三相电流采样器中A相电流采样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电线路末端感知终端，其特征在于，包括：控制器、定位装置、上行通信器、下行通信器、交流强电感知器、交采计量器和第一存储器；所述定位装置、所述上行通信器、所述下行通信器、所述交流强电感知器、所述交采计量器分别与所述控制器连接；所述感知终端通过所述上行通信器与上行设备进行通信连接，通过所述下行通信器与多个电能表连接；所述存储器与所述控制器连接；/n所述交采计量器包括：计量管理器、计量器、三相电压采样器、三相电流采样器、剩余电流采样器、第二存储器；所述三相电压采样器、所述三相电流采样器、所述剩余电流采样器分别与所述计量器连接；所述计量器、所述存储器分别与所述计量管理器连接；所述计量管理器与所述控制器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种配电线路末端感知终端，其特征在于，包括：控制器、定位装置、上行通信器、下行通信器、交流强电感知器、交采计量器和第一存储器；所述定位装置、所述上行通信器、所述下行通信器、所述交流强电感知器、所述交采计量器分别与所述控制器连接；所述感知终端通过所述上行通信器与上行设备进行通信连接，通过所述下行通信器与多个电能表连接；所述存储器与所述控制器连接；
所述交采计量器包括：计量管理器、计量器、三相电压采样器、三相电流采样器、剩余电流采样器、第二存储器；所述三相电压采样器、所述三相电流采样器、所述剩余电流采样器分别与所述计量器连接；所述计量器、所述存储器分别与所述计量管理器连接；所述计量管理器与所述控制器连接。


2.根据权利要求1所述的配电线路末端感知终端，其特征在于，所述三相电压采样器包括A相电压采样单元、B相电压采样单元、C相电压采样单元；所述A相电压采样单元、所述B相电压采样单元、所述C相电压采样单元均采用相同的电压采集单元，分别采集三相线路中的电压数据；
所述电压采样单元包括依次连接的电压接线端子、过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锋，范律，肖林松，吕志宁，宁柏锋，刘威，邓巍，习伟，匡晓云，姚浩，于杨，黄开天，杨祎巍，简淦杨，
申请(专利权)人：威胜信息技术股份有限公司，深圳供电局有限公司，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43