一种分布式电源接入双向计量与监控终端制造技术

本实用新型专利技术涉及新能源运行监测技术，旨在提供一种分布式电源接入双向计量与监控终端。该产品包括机箱和主电路板，在主电路板上设有主控模块和电源模块，以及分别与主控模块电连接的电能双向计量模块、通信模块、数据存储模块和人机交互模块；其中，在电能双向计量模块中设有若干个电能双向计量通道，每个计量通道均包括依次电连接的变换电路、低通滤波电路、电能计量芯片和光耦合器；变换电路设有连接外部电源的接线端子，电能计量芯片与主控模块电连接；在通信模块中设有多种分别与主控模块电连接的通信模块或通信接口。该产品能实现单相和三相兼容应用，可适应不同通信环境下的安装需求，用于采集分布式电源设备和可控负荷的运行数据。行数据。行数据。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式电源接入双向计量与监控终端


[0001]本技术涉及新能源运行监测技术，具体涉及一种分布式电源接入双向计量与监控终端。

技术介绍

[0002]在能源逐步枯竭、温室效应日益显著和低碳经济蓬勃发展趋势的影响下，以光伏、风机和储能为代表的分布式电源应用得到了长足发展。与传统的集中发电技术相比，分布式电源以分散的形式靠近用电负荷中心，有效缓解了峰值时段的供电压力、降低了供电传输的线路损耗。
[0003]然而，随着分布式发电设备接入配电网容量不断增大，因随机性和间歇性带来的出力变化将提高配电网功率平衡的难度。由于分布式电源接入，配电网的潮流方向从单向转变为双向，给配电网的计量系统和继电保护系统带来了一系列问题，降低了配电网的安全性和供电可靠性。
[0004]现有的用电信息采集管理系统既具有电能信息采集终端到控制主站的上行传输通道，又有控制主站到电能信息采集终端的下行传输通道。然而，对于用户侧微电网中各层分布式电源及可控负荷与控制终端的接口方式和通信协议仍没有统一的规范，导致现有的分布式电源接入双向计量和监控终端产品存在可支持设备少、通信环境要求高、适应性差的缺点，故有必要提出分布式电源接入双向计量与监控终端的设计。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种分布式电源接入双向计量与监控终端。
[0006]为解决技术问题，本技术的具体解决方案是：
[0007]提供一种分布式电源接入双向计量与监控终端，包括机箱和主电路板，在主电路板上设有主控模块(微控制单元Microcontroller Unit，缩写为MCU)和电源模块；还包括分别与主控模块电连接的电能双向计量模块、通信模块、数据存储模块和人机交互模块；其中，
[0008]在电能双向计量模块中设有若干个电能双向计量通道，每个计量通道均包括依次电连接的变换电路、低通滤波电路、电能计量芯片和光耦合器(opticalcoupler equipment，缩写为OCEP，简称光耦)；变换电路设有连接外部电源的接线端子，电能计量芯片与主控模块电连接，光耦合器用于隔离转换并向外部的脉冲计数装置传送功率脉冲；
[0009]在通信模块中设有多种分别与主控模块电连接的通信模块或通信接口，包括：电力线载波模块、WI
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FI模块、以太网RJ45接口、含解调功能的红外接收器、红外发射管、智能卡接口、CAN总线接口、RS485总线接口、继电器输出接口、OC门输出接口和数字输入接口。
[0010]作为一种改进，所述以太网RJ45接口通过以太网物理层芯片与主控模块电连接。
[0011]作为一种改进，所述红外发射管通过调制电路与主控模块电连接。
[0012]作为一种改进，所述智能卡接口通过隔离芯片与主控模块电连接。
[0013]作为一种改进，所述CAN总线接口依次通过CAN驱动芯片和隔离芯片与主控模块电连接。
[0014]作为一种改进，所述RS485总线接口依次通过电平转换芯片和隔离芯片与主控模块电连接。
[0015]作为一种改进，所述继电器输出接口、OC门输出接口和数字输入接口分别通过各自对应的光耦合器与主控模块电连接。
[0016]作为一种改进，所述数据存储模块包括用于存储电能信息的Flash芯片、用于存储用户用电信息的ESAM芯片和用于存储终端初始化配置参数的EEPROM芯片；其中，Flash芯片与主控模块之间采用SPI总线串行连接，EEPROM与主控模块之间采用I2C总线连接；ESAM芯片与主控模块之间采用ISO7816协议通信。
[0017]作为一种改进，所述人机交互模块包括指示灯、按键和LCD模块；其中，LCD模块采用点阵式液晶显示屏，以并行通信方式与主控模块连接。
[0018]作为一种改进，所述电源模块包括主供电、辅助供电和时钟备用供电，用于为各电气元件提供不同电压水平的电源。
[0019]与现有技术相比，采用本技术的有益效果是：
[0020]1、本技术中的分布式电源接入双向计量与监控终端，其电能双向计量模块中的电能计量芯片可选单相电能计量芯片或三相电能计量芯片，因此能实现单相和三相兼容应用。
[0021]2、本技术的通信模块中设置了多种通信接口或通信模块，可以在不同通信环境下根据实际情况进行选择安装，能够适应各种复杂应用环境；用于与不同类型分布式发电设备并网点和负荷并网点的对接，实现电能的计量与监测。
[0022]3、本技术能够用于采集分布式电源设备和可控负荷的运行数据，并通过人机交互模块显示与主站通信进行电能数据上传和电价信息获取，从而为操作人员进行调控提供依据。
附图说明
[0023]图1是双向计量与监控终端硬件连接示意图；
[0024]图2是数据存储模块与主控模块MCU之间的通信或连接关系示意图。
具体实施方式
[0025]以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此次所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。
[0026]本技术中提供的分布式电源接入双向计量与监控终端，包括机箱和主电路板，在主电路板上设有主控模块(MCU)、电源模块，以及分别与主控模块电连接的电能双向计量模块、通信模块、数据存储模块和人机交互模块；其中：
[0027]在电能双向计量模块中设有若干个电能双向计量通道，每个计量通道均包括依次电连接的变换电路、低通滤波电路、电能计量芯片和光耦合器(opticalcoupler equipment，缩写为OCEP，简称光耦)；变换电路设有连接外部电源的接线端子，电能计量芯
片与主控模块电连接，光耦合器用于隔离转换并向外部的脉冲计数装置传送功率脉冲。电能双向计量模块用于实现实时计量与监测分布式发电设备的发电信息和用户的用电信息，包括电压、电流、功率、电能以及失压、过压、失流、过流等电能事件。电网电压或电流经过变换电路及滤波电路形成符合输入要求的电压信号，提供给电能计量芯片获取相应电能信息和事件，主控模块通过SPI总线和中断线从电能计量芯片中获取电能信息和电能事件。电能计量芯片产生功率脉冲信号，外部的脉冲计数装置可利用该信号计算获得本装置计量的电量数据。
[0028]通信模块用于实现用电信息上传和控制指令接收功能，并与分布式电源逆变器通信，获取其工作状态并下达控制指令。为了保证在不同应用条件下的正常运行，同时提供数字输入输出口和各类常见或不常见的通信能力，在通信模块中设有多种分别与主控模块电连接的通信模块或通信接口。具体包括：电力线载波模块、WI
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FI模块、以太网RJ45接口、含解调功能的红外接收器、红外发射管、智能卡接口、CAN总线接口、RS485总线接口、继电器输出接口、OC门输出接口和数字输入接口；其中，以太网RJ45接口通过以太网物理层芯片与主控模块电连接，红外发射管通过调制电路与主控模块电连接，智能卡接口通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式电源接入双向计量与监控终端，包括机箱和主电路板，在主电路板上设有主控模块和电源模块；其特征在于，还包括分别与主控模块电连接的电能双向计量模块、通信模块、数据存储模块和人机交互模块；其中，在电能双向计量模块中设有若干个电能双向计量通道，每个计量通道均包括依次电连接的变换电路、低通滤波电路、电能计量芯片和光耦合器；变换电路设有连接外部电源的接线端子，电能计量芯片与主控模块电连接，光耦合器用于隔离转换并向外部的脉冲计数装置传送功率脉冲；在通信模块中设有多种分别与主控模块电连接的通信模块或通信接口，包括：电力线载波模块、WI
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FI模块、以太网RJ45接口、含解调功能的红外接收器、红外发射管、智能卡接口、CAN总线接口、RS485总线接口、继电器输出接口、OC门输出接口和数字输入接口。2.根据权利要求1所述的分布式电源接入双向计量与监控终端，其特征在于，所述以太网RJ45接口通过以太网物理层芯片与主控模块电连接。3.根据权利要求1所述的分布式电源接入双向计量与监控终端，其特征在于，所述红外发射管通过调制电路与主控模块电连接。4.根据权利要求1所述的分布式电源接入双向计量与监控终端，其特征在于，所述智能卡接口通过隔离芯片与主控模块电连接。5.根据权利要求1所述的分布式电源接入...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁利国，余彬，周国华，罗曼，练德强，洪达，朱小炜，严建伟，丁超迪，黄栋燕，
申请(专利权)人：浙江中新电力工程建设有限公司自动化分公司，
类型：新型
国别省市：