一种基于电表的节点拓扑识别装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及一种基于电表的节点拓扑识别装置及系统，该装置包括电源耦合电路，将交流电压处理后输出为主电路供电的直流工作电源

【技术实现步骤摘要】
一种基于电表的节点拓扑识别装置及系统


[0001]本专利技术实施例涉及低压电力线设备数据通信
，尤其涉及一种基于电表的节点拓扑识别装置及系统
。

技术介绍

[0002]随着智能电能表的深化应用，准确建立台区各层关系是确保台区及各线路线损计算准确的关键所在，而目前大部分台区节点只能识别逻辑拓扑，不能实现实际的物理拓扑
。
[0003]目前识别台区拓扑关系的方法有台区拓扑识别仪
、
后台主站在线校核计算法
、
基于特征码调制电流的台区拓扑技术等方法，台区拓扑识别仪需要人员到现场进行，并且识别时会产生很大的电流，对电网产生一定的影响；后台主站在线校核计算法主要有电量平衡法
、
电压相关法
、
线路阻抗法等计算算法，通过计算算法进行台区拓扑的识别，识别时间较长，并有一定的错误概率；而基于特征码调制电流的台区拓扑技术存在在较小的空间下，存在功耗大和发热问题，由于特征电流较大，会存在限流电阻等发热脱落现象
。

技术实现思路

[0004]基于现有技术的上述情况，本专利技术实施例的目的在于提供一种基于电表的节点拓扑识别装置及系统，通过对电力线上特征电流的编码电路设计，应用在智能电能表载波通信模块上，如
HPLC+HRF
双模通信模块，功耗低，提高了接收灵敏度，节点拓扑识别时间短，解决了台区实际的节点物理拓扑的识别问题，达到台区实际节点物理拓扑的快速识别
。
[0005]为达到上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于电表的节点拓扑识别装置，包括电源耦合电路
、
主电路
、
控制电路以及恒流电路；其中，
[0006]所述电源耦合电路的输入连接电力线交流电压，将所述交流电压处理后输出为主电路供电的直流工作电源
VCC
和为控制电路供电的控制电路工作电源
VDD
；
[0007]所述主电路包括第一开关管
Q3
，第一开关管
Q3
在
PWM
控制信号的控制下接通或关断，使得所述主电路输出预定幅值的电流；
[0008]所述控制电路包括第二开关管
Q1
和第三开关管
Q4
，所述第二开关管
Q1
和第三开关管
Q4
组成推挽放大电路，输出控制第一开关管
Q3
的
PWM
控制信号；
[0009]所述恒流电路包括并联电阻，并联电阻连接第一开关管
Q3
的源极，以使得主电路输出的电流为恒流电流
。
[0010]进一步的，电力线耦合火线
L
经过第一降压电阻至第四降压电阻
R1
‑
R4
和零线
N
经过第五降压电阻至第八降压电阻
R5
‑
R8
后，通过第一整流二极管至第四整流二极管
D1
‑
D4
输出主电路直流工作电源
VCC。
[0011]进一步的，直流工作电源
VCC
通过第九限流电阻至第十二限流电阻
R9
‑
R12
，再经过第一电容
E1
和第二电容
C1
变换为稳定平滑的控制电路工作电源
VDD。
[0012]进一步的，第一开关管
Q3
的漏极和源极之间并接耐压
2KV
的第三电容
C4
和第四电容
C5。
[0013]进一步的，还包括外部输入电路，所述外部输入电路包括第四开关管
Q2
，所述第四开关管
Q2
的基极接收
PWM
输入信号，集电极通过光耦
OP1
将
PWM
输入信号输出至控制电路，以输出所述
PWM
控制信号
。
[0014]进一步的，所述并联电阻包括第一负载电阻至第五负载电阻
R23
‑
R27
，第一开关管
Q3
的栅源电压经过源极接并联电阻，经过所述并联电阻的负反馈作用，被钳位在一个固定电压值
。
[0015]进一步的，所述第四开关管
Q2
的基极经过第五电容
C3
第一基极电阻
R15
串联接收
PWM
输入信号
。
[0016]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种节点拓扑识别系统，包括低压电力台区的父节点和至少一个子节点；
[0017]所述子节点，为节点拓扑识别装置，输出恒定幅值的电流脉冲；
[0018]所述父节点，检测到所述恒定幅值的电流脉冲后，对其进行解析后识别对应的子节点；
[0019]其中，所述节点拓扑识别装置包括如本专利技术第一个方面所述的节点拓扑识别装置
。
[0020]综上所述，本专利技术实施例提供了一种基于电表的节点拓扑识别装置及系统，该装置包括电源耦合电路，输入连接电力线交流电压，将所述交流电压处理后输出为主电路供电的直流工作电源
VCC
和为控制电路供电的控制电路工作电源
VDD
；主电路，包括第一开关管，第一开关管在
PWM
控制信号的控制下接通或关断，使得所述主电路输出预定幅值的电流；控制电路，包括第二开关管和第三开关管，所述第二开关管和第三开关管组成推挽放大电路，输出控制第一开关管的
PWM
控制信号；恒流电路，包括并联电阻，并联电阻连接第一开关管的源极，以使得主电路输出的电流为恒流电流
。
本专利技术实施例提供的技术方案，可以应用于空间较小的智能电能表载波通信模块上，在电力线上产生
0.4A
‑
0.5A
的恒定电流指纹，功耗低，提高了接收灵敏度，节点拓扑识别时间短，解决了台区实际的节点物理拓扑的识别问题
。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例提供的节点拓扑识别装置的电路结构示意图；
[0022]图2是本专利技术实施例提供的节点拓扑识别系统的结构示意图
。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的
、
技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明
。
应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围
。
此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念
。
[0024]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术实施例通过对电力线上特征电流的编码电路设计，应用在智能电能表载波通信模块上，如
HPLC+HRF
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于电表的节点拓扑识别装置，其特征在于，包括电源耦合电路
、
主电路
、
控制电路以及恒流电路；其中，所述电源耦合电路的输入连接电力线交流电压，将所述交流电压处理后输出为主电路供电的直流工作电源
VCC
和为控制电路供电的控制电路工作电源
VDD
；所述主电路包括第一开关管
(Q3)
，第一开关管
(Q3)
在
PWM
控制信号的控制下接通或关断，使得所述主电路输出预定幅值的电流；所述控制电路包括第二开关管
(Q1)
和第三开关管
(Q4)
，所述第二开关管
(Q1)
和第三开关管
(Q4)
组成推挽放大电路，输出控制第一开关管
(Q3)
的
PWM
控制信号；所述恒流电路包括并联电阻，并联电阻连接第一开关管
(Q3)
的源极，以使得主电路输出的电流为恒流电流
。2.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，电力线耦合火线
L
经过第一降压电阻至第四降压电阻
(R1
‑
R4)
和零线
N
经过第五降压电阻至第八降压电阻
(R5
‑
R8)
后，通过第一整流二极管至第四整流二极管
(D1
‑
D4)
输出主电路直流工作电源
VCC。3.
根据权利要求2所述的装置，其特征在于，直流工作电源
VCC
通过第九限流电阻至第十二限流电阻
(R9
‑
R12)
，再经过第一电容

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志宏，贾海青，钱波，韦静，于鹏鹏，连新凯，王银，葛涛，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，
类型：发明
国别省市：