台区识别仪制造技术

台区识别仪，包括：用于在电网线路上产生频率恒定幅值可变、切割工频正弦波的动态特征电流信号的信号发送模块，信号发送模块设置于电网系统电表端，与电网系统的零线和火线相连；与信号发送模块通信连接的信号接收模块，信号接收模块设置于电网系统变压器端，信号接收模块包括信号采集单元、信号处理单元以及为信号采集单元和信号处理电源供电的供电单元，信号采集单元设置于电网线路的三相线上，信号采集单元为磁场传感器，信号处理单元接收来自信号采集单元输出的磁场信息，并计算脉冲信号量，进行台区识别。本实用新型专利技术能够快速、准确地实现台区识别、用户相位识别、分支判断，可应用于用户的台区归属、网络拓扑确定等。网络拓扑确定等。网络拓扑确定等。

【技术实现步骤摘要】
台区识别仪


[0001]本技术属于台区识别
，具体涉及一种基于动态电流脉冲的台区识别仪。

技术介绍

[0002]随着智慧电力和智能电网技术的兴起，电网系统管理逐渐走向智能化和远程化。台区是指一个变压器的供电线路覆盖区域。以低压三相电网为例，变压器三相电的每一相均有几十到几百的电表，整个台区电表分布复杂，要想实现电网的精细化管理，必须要正确获得每个智能电表的台区隶属关系。现有电力线载波、微功率无线等通信方式均具备跨台区通信能力，给户变关系梳理工作的开展带来极大挑战，而传统的人工排查线路、停电识别法、工频过零序列相关性识别法、电压曲线相关性识别法等识别手段，存在不能快速、准确识别的不足。
[0003]特征电流信号法是一种有效的台区识别方法，但目前的恒阻投切或恒流投切技术不能很好的应对所有台区的使用环境，特别是电网环境相对恶劣、负载较大的工业区环境，单一小电流投切在负载较大的台区，特征电流信号容易被淹没，而单一大电流投切在用户较少、负载较小的台区又容易产生“串相”现象，尤其是某些不太规范现场台区，如城中村台区，A/B/C三相线路不是规则分布安装，当其中一相投切高频电流信号时很容易通过电磁辐射的形式耦合到另外一相甚至两相，从而发生“串相”，而且负载投切产生的特征信号过大时会对电网的正常运行带来影响。因此，如何排除干扰、快速准确识别特征信号是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种可以快速、准确进行台区识别的台区识别仪。
[0005]为了实现上述目的，本技术采取如下的技术解决方案：
[0006]台区识别仪，包括：用于在电网线路上产生频率恒定幅值可变、切割工频正弦波的动态特征电流信号的信号发送模块，所述信号发送模块设置于电网系统电表端，与电网系统的零线和火线相连；与所述信号发送模块通信连接的信号接收模块，所述信号接收模块设置于电网系统变压器端，所述信号接收模块包括信号采集单元、信号处理单元以及为所述信号采集单元和信号处理电源供电的供电单元，所述信号采集单元设置于电网线路的三相线上，所述信号采集单元为磁场传感器，用于采集电网线路中动态特征电流信号产生的磁场信息并发送给所述信号处理单元，所述信号处理单元用于接收来自所述信号采集单元输出的磁场信息，并计算脉冲信号量，进行台区识别。
[0007]作为本技术台区识别仪的一种具体实施方案，所述信号发送模块包括第一主控MCU、与所述第一主控MCU相连的负载投切电路、与所述第一主控 MCU相连的动态负载控制电路、与所述第一主控MCU相连的第一通信电路及为前述电路供电的供电电路，所述负载投切电路与电网系统的零线和火线相连、用于在电网线路上产生动态特征电流信号，所述
动态负载控制电路和所述负载投切电路相连、用于调节所述负载投切电路产生的动态特征电流信号的大小，所述第一主控MCU根据电网上零点脉冲信号的数量，通过动态负载控制电路调节动态特征电流信号的大小，所述第一通信电路用于实现所述信号发送模块和所述信号接收模块的通信连接。
[0008]作为本技术台区识别仪的一种具体实施方案，所述负载投切电路包括高通滤波电路、栅极驱动器、弱电保护电路、绝缘栅双极型晶体管、负载电阻以及全波整流电路，所述全波整流电路的直流输出端和电网线路的火线及零线相连，所述第一主控MCU产生的高频PWM信号输出至所述高通滤波电路滤波后，依次经过所述栅极驱动器和所述弱电保护电路后驱动所述绝缘栅双极型晶体管，然后通过所述负载电阻和所述全波整流电路产生特征电流信号，并输出至电网线路上。
[0009]作为本技术台区识别仪的一种具体实施方案，所述绝缘栅双极晶体管的栅极与所述弱电保护电路的输出端相连，发射极接地，集电极与所述负载电阻相连，所述负载电阻由多个电阻组成，所述负载电阻与所述全波整流电路的一个交流输入端相连，所述全波整流电路的另一交流输入端接地。
[0010]作为本技术台区识别仪的一种具体实施方案，所述动态负载控制电路包括至少一路由三极管和由所述三极管驱动的固态继电器组成的控制支路，所述控制支路的一端和所述第一主控MCU相连、另一端与所述负载投切电路相连，接于所述负载投切电路的负载电阻和全波整流电路之间，以实现动态特征电流大小的调节。
[0011]作为本技术台区识别仪的一种具体实施方案，所述信号采集单元包括多路信号采集通道，每一信号采集通道对应于电网系统中的一相线路，每一所述信号采集通道均包括依次连接的TMR传感器、仪表放大电路、高通滤波电路和第一带通滤波电路。
[0012]作为本技术台区识别仪的一种具体实施方案，所述信号处理单元包括与所述信号采集通道相对应的信号处理通道、第二主控MCU以及第二通信电路，所述第二主控MCU与所述信号处理通道及所述第二通信电路相连，每一所述信号处理通道均包括依次连接的第二带通滤波电路、线性放大电路及信号整形电路。
[0013]作为本技术台区识别仪的一种具体实施方案，所述信号整形电路为电压比较器。
[0014]作为本技术台区识别仪的一种具体实施方案，所述信号发送模块还包括与所述第一主控MCU相连的蜂鸣器电路和液晶显示电路。
[0015]作为本技术台区识别仪的一种具体实施方案，所述信号处理单元还包括与所述第二主控MCU相连的电量显示电路和蜂鸣器电路。
[0016]由以上技术方案可知，本技术的发送端通过信号发送模块在电网线路上产生频率恒定幅值可变、切割工频正弦波的特征电流信号的电流信号作为动态特征电流信号，接收端采用磁场传感器基于磁场信息来采集动态特征电流信号，在台区识别过程中信号发送模块和信号接收模块之间的实时通信可以快速完成整个台区识别过程，配合动态负载投切机制可以解决串相问题，可应用于用户的台区归属、网络拓扑确定。尤其是在优选技术方案中使用TMR传感器采集电流信号产生的磁场信息时，TMR传感器的灵敏度高，可以检测出微小的磁场变化(即电流变化)，而且TMR传感器的灵敏度和信噪比为反相关关系， TMR传感器的灵敏度越高其可以检测信噪比更低的信号，尤其适用于发送端在负载越大、噪声越大、
电力线长度越长的电能表投切电流时，接收端(配电房或分支箱)处的信噪比越低的情况，即使是小的投切电流，也能够准确识别出电流信号，进而准确进行台区识别。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本技术实施例台区识别仪的电路框图；
[0019]图2为本技术实施例信号发送模块的电路框图；
[0020]图3为本技术实施例强电滤波电路的电路图；
[0021]图4为本技术实施例开关电源电路的电路图；
[0022]图5为本技术实施例第一主控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.台区识别仪，其特征在于，包括：用于在电网线路上产生频率恒定幅值可变、切割工频正弦波的动态特征电流信号的信号发送模块，所述信号发送模块设置于电网系统电表端，与电网系统的零线和火线相连；与所述信号发送模块通信连接的信号接收模块，所述信号接收模块设置于电网系统变压器端，所述信号接收模块包括信号采集单元、信号处理单元以及为所述信号采集单元和信号处理电源供电的供电单元，所述信号采集单元设置于电网线路的三相线上，所述信号采集单元为磁场传感器，用于采集电网线路中动态特征电流信号产生的磁场信息并发送给所述信号处理单元，所述信号处理单元用于接收来自所述信号采集单元输出的磁场信息，并计算脉冲信号量，进行台区识别。2.如权利要求1所述的台区识别仪，其特征在于：所述信号发送模块包括第一主控MCU、与所述第一主控MCU相连的负载投切电路、与所述第一主控MCU相连的动态负载控制电路、与所述第一主控MCU相连的第一通信电路及为前述电路供电的供电电路，所述负载投切电路与电网系统的零线和火线相连、用于在电网线路上产生动态特征电流信号，所述动态负载控制电路和所述负载投切电路相连，所述第一主控MCU通过动态负载控制电路调节动态特征电流信号的大小，所述第一通信电路用于实现所述信号发送模块和所述信号接收模块的通信连接。3.如权利要求2所述的台区识别仪，其特征在于：所述负载投切电路包括高通滤波电路、栅极驱动器、弱电保护电路、绝缘栅双极型晶体管、负载电阻以及全波整流电路，所述全波整流电路的直流输出端和电网线路的火线及零线相连，所述第一主控MCU产生的高频PWM信号输出至所述高通滤波电路滤波后，依次经过所述栅极驱动器和所述弱电保护电路后驱动所述绝缘栅双极型晶体管...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚杏江，朱家训，范群国，张洪源，
申请(专利权)人：珠海多创科技有限公司，
类型：新型
国别省市：