一种基于物联网的低压配电台区系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的低压配电台区系统，包括监测单元，监测单元包括电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块、通讯模块、电流发生模块和微处理器；各监测单元之间通过通讯模块进行组网；电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块、通讯模块、电流发生单元和微处理器均位于一PCB板上；户表进线侧断路器上的监测单元用于采集电压信号和电流信号以换算得到第一计量信号；微处理器通过通讯模块获取电能表的第二计量信息以与第一计量信息进行比较以判断电能表计量是否失准。本发明专利技术具有计量失准监测、拓扑识别、准确度判断、结构简单、安装简便等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的低压配电台区系统
本专利技术主要涉及低压配电网
，具体涉及一种基于物联网的低压配电台区系统。
技术介绍
近年来我国经济高速发展，智能电能表普及率越来越高，电能表状态评价技术应用也越来越广泛。智能电能表状态评价技术分为批次寿命预估预警技术和在线计量状态评价技术。通常使用的是电能表批次寿命预估预警技术，电力企业将安装到现场的电能表按照生产批次、安装日期等进行登记，然后按照企业相关检定规定，一定周期进行抽样检测，如果检定电能表中不合格的电能表的比例达到预警线，就判定同一厂家同一批次的电能表存在问题，需要整个批次进行更换。这样做会导致该批次中，检验合格的电能表也会被更换掉，不利于节能环保且浪费社会资源；而且换表引发旧表拆卸处理，新表购置安装等工作产生巨大的人力和物流成本增加。另外，低压配网作为电网的末端，又是直接面向市场，服务客户的最前端，具有体量大、分布广、供电环境复杂、需求多样化等特点。在低压配电网中，网络拓扑信息的缺失或不准确是一个值得关注的问题。准确的用户侧相位和拓扑连接关系对配电网的运维管理具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种结构简单、安装简便、具有计量失准监测的基于物联网的低压配电台区系统。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种基于物联网的低压配电台区系统，包括由变压器、分支箱、表箱和户表构成的四层结构；在四层结构中的断路器的进线端均串联有监测单元，所述监测单元包括电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块、通讯模块、电流发生模块和微处理器；各监测单元之间通过通讯模块进行组网；所述电压采集模块、电流采集模块、温度采集模块、通讯模块、电流发生单元和微处理器均位于一PCB板上，所述PCB板上设有进线端和出线端；所述进线端与线路相连，出线端则与断路器的进线侧相连；户表进线侧断路器上的监测单元的电压采集模块采集电压信号，电流采集模块采集电流信号，所述微处理器分别与所述电压采集模块和电流采集模块相连，用于获取电压信号和电流信号以换算得到第一计量信号；所述微处理器通过通讯模块与电能表相连，用于获取所述电能表的第二计量信息；所述微处理器用于根据第一计量信号与第二计量信息的比对结果以判断电能表计量是否失准。作为上述技术方案的进一步改进：所述处理器还用于获取电压信号和电流信号以得到预设时间段的有功功率变化值、无功功率变化和谐波变化值，再根据有功功率变化值、无功功率变化和谐波变化值进行拓扑识别。所述PCB板于出线端的一侧设置有消游离单元。所述PCB板与消游离单元之间设置有隔热板。还包括云端服务器和移动终端，所述云端服务器通过通讯模块与各监测单元相连，所述移动终端与云服务器通讯相连。本专利技术还公开了一种基于物联网的低压配电台区系统的测量方法，包括计量失准测量方法，具体步骤为：所述电压采集模块采集电压信号，所述电流采集模块采集电流信号，所述微处理器用于获取电压信号和电流信号以换算得到第一计量信号；所述微处理器通过通讯模块获取所述电能表的第二计量信息；所述微处理器用于根据第一计量信号与第二计量信息的比对结果以判断电能表计量是否失准。作为上述技术方案的进一步改进：还包括拓扑测量方法，具体包括步骤：获取电压信号和电流信号以得到预设时间段的有功功率变化值、无功功率变化和谐波变化值；根据有功功率变化值、无功功率变化和谐波变化值进行拓扑识别。如果预设时间段内有功功率变化值或无功功率变化值或谐波变化值在同一区间段，则认为对点节点属于同一层结构，依次完成拓扑识别。在另一实施例中，拓扑测量方法还可以为：各监测单元的电流发生模块依次产生脉冲电流信号；各监测单元的所述电流采集模块用于采集脉冲电流信号以进行分析，以得到其所处拓扑位置，从而形成低压配电台区的拓扑关系；位于变压器出线侧的监测单元的微处理器通过其对应的通讯模块获取其它各监测单元的电压信号，并通过电压信号得到各线路阻抗数据；根据各线路阻抗数据来对低压配电台区的拓扑关系的准确度进行判断。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的基于物联网的低压配电台区系统，在各断路器上设有监测单元，通过监测单元对电压电流信号的采集，从而得到第一计量信息，然后再与电能表的第二计量信息进行比较，根据比对结果来判断电能表计量是否失准，其判断过程简单且精度高，适用性强；在此基础上，通过各监测单元根据电压信号和电流信号以得到预设时间段的有功功率变化值、无功功率变化值和谐波变化值，再根据有功功率变化值、无功功率变化和谐波变化值进行拓扑识别；上述监测单元能够实现计量失准监测、拓扑识别以及拓扑准确度判断等功能，而且结构简单，串联于断路器前端的线路中，安装简便。附图说明图1为本专利技术的低压配电台区系统在实施例的结构示意图。图2为本专利技术中的监测单元在实施例的拓扑结构图。图3为本专利技术中的监测单元在实施例的结构示意图。图例说明：1、监测单元；11、电压采集模块；12、电流采集模块；13、温度采集模块；14、通讯模块；15、电流发生模块；16、微处理器；17、PCB板；18、隔热板；19、消游离单元。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。如图1～3所示，本实施例的基于物联网的低压配电台区系统，包括由变压器、分支箱、表箱和户表构成的四层结构；在四层结构中的断路器的进线端均串联有监测单元1，监测单元1包括电压采集模块11、电流采集模块12、温度采集模块13、通讯模块14、电流发生模块15和微处理器16；各监测单元1之间通过通讯模块14进行组网；户表进线侧断路器上的监测单元1的电压采集模块11采集电压信号，电流采集模块12采集电流信号，微处理器16分别与电压采集模块11和电流采集模块12相连，用于获取电压信号和电流信号以换算得到第一计量信号；微处理器16通过通讯模块14与电能表相连，用于获取电能表的第二计量信息；微处理器16用于根据第一计量信号与第二计量信息的比对结果以判断电能表计量是否失准，如比对结果大于预设阈值时则判断电能表计量失准；进一步地，微处理器16还用于获取电压信号和电流信号以得到预设时间段的有功功率变化值、无功功率变化值和谐波变化值，再根据有功功率变化值、无功功率变化和谐波变化值进行拓扑识别。本专利技术的基于物联网的低压配电台区系统，在各断路器上设有监测单元1，通过监测单元1对电压电流信号的采集，从而得到第一计量信息，然后再与电能表的第二计量信息进行比较，根据比对结果来判断电能表计量是否失准，其判断过程简单且精度高，适用性强；在此基础上，通过各监测单元根据电压信号和电流信号以得到预设时间段的有功功率变化值、无功功率变化值和谐波变化值，再根据有功功率变化值、无功功率变化和谐波变化值进行拓扑识别；上述监测单元1能够实现计量失准监测、拓扑识别以及拓扑准确度判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的低压配电台区系统，其特征在于，包括由变压器、分支箱、表箱和户表构成的四层结构；在四层结构中的断路器的进线端均串联有监测单元(1)，所述监测单元(1)包括电压采集模块(11)、电流采集模块(12)、温度采集模块(13)、通讯模块(14)、电流发生模块(15)和微处理器(16)；各监测单元(1)之间通过通讯模块(14)进行组网；所述电压采集模块(11)、电流采集模块(12)、温度采集模块(13)、通讯模块(14)、电流发生单元和微处理器(16)均位于一PCB板(17)上，所述PCB板(17)上设有进线端和出线端；所述进线端与线路相连，出线端则与断路器的进线侧相连；/n户表进线侧断路器上的监测单元(1)的电压采集模块(11)采集电压信号，电流采集模块(12)采集电流信号，所述微处理器(16)分别与所述电压采集模块(11)和电流采集模块(12)相连，用于获取电压信号和电流信号以换算得到第一计量信号；所述微处理器(16)通过通讯模块(14)与电能表相连，用于获取所述电能表的第二计量信息；所述微处理器(16)用于根据第一计量信号与第二计量信息的比对结果以判断电能表计量是否失准；/n所述微处理器(16)还用于获取电压信号和电流信号以得到预设时间段的有功功率变化值、无功功率变化值和谐波变化值，再根据有功功率变化值、无功功率变化和谐波变化值进行拓扑识别。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的低压配电台区系统，其特征在于，包括由变压器、分支箱、表箱和户表构成的四层结构；在四层结构中的断路器的进线端均串联有监测单元(1)，所述监测单元(1)包括电压采集模块(11)、电流采集模块(12)、温度采集模块(13)、通讯模块(14)、电流发生模块(15)和微处理器(16)；各监测单元(1)之间通过通讯模块(14)进行组网；所述电压采集模块(11)、电流采集模块(12)、温度采集模块(13)、通讯模块(14)、电流发生单元和微处理器(16)均位于一PCB板(17)上，所述PCB板(17)上设有进线端和出线端；所述进线端与线路相连，出线端则与断路器的进线侧相连；
户表进线侧断路器上的监测单元(1)的电压采集模块(11)采集电压信号，电流采集模块(12)采集电流信号，所述微处理器(16)分别与所述电压采集模块(11)和电流采集模块(12)相连，用于获取电压信号和电流信号以换算得到第一计量信号；所述微处理器(16)通过通讯模块(14)与电能表相连，用于获取所述电能表的第二计量信息；所述微处理器(16)用于根据第一计量信号与第二计量信息的比对结果以判断电能表计量是否失准；
所述微处理器(16)还用于获取电压信号和电流信号以得到预设时间段的有功功率变化值、无功功率变化值和谐波变化值，再根据有功功率变化值、无功功率变化和谐波变化值进行拓扑识别。


2.根据权利要求1所述的基于物联网的低压配电台区系统，其特征在于，所述PCB板(17)于出线端的一侧设置有消游离单元(19)。


3.根据权利要求2所述的基于物联网的低压配电台区系统，其特征在于，所述PCB板(17)与消游离单元(19)之间设置有隔热板(18)。


4.根据权利要求1或2或3所述的基于物联网的低压配电台区...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊德智，肖宇，刘小平，柳青，胡军华，卿曦，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司供电服务中心计量中心，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43