專利名稱：智能寬限電能計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到高壓供配電計(jì)量裝置，具體而言是一種智能寬限電能計(jì)量裝置。
背景技術(shù)：
我國每年因計(jì)量不準(zhǔn)確和功率匹配失調(diào)等原因使電力資源損失約25～30％。計(jì)量不準(zhǔn)確的主要原因是目前國內(nèi)供配電線路中，各支線路或大用戶普遍采用單變比電流互感器，量程一般為1～100A或100～1000A，適用于窄負(fù)載工作狀態(tài)。若負(fù)載總電流高出額定電流30％，或比額定電流低30％時(shí)，其計(jì)量精度都會(huì)明顯降低，低谷電流更小時(shí)，甚至無法計(jì)量出來。其計(jì)量精度很難達(dá)到0.5級。另外，目前大部分高壓電能計(jì)量箱都安裝在桿頂上，需要人工爬桿抄表，不但人為誤差大，而且工效低、不方便、有危險(xiǎn)。因此，電能計(jì)量技術(shù)如何改進(jìn)和創(chuàng)新，已成為電力管理部門、用電企業(yè)及廣大用戶共同關(guān)心的問題，各類高科技型電能表已列為重點(diǎn)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目，有的已形成獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)。經(jīng)過檢索，有關(guān)“電能計(jì)量”方面的專利文獻(xiàn)已公告的有170多篇。其中98238632、96221845、94103175、89202251四篇可作為本實(shí)用新型的弱相關(guān)對比文獻(xiàn)，但其技術(shù)特征與本實(shí)用新型有明顯的不同，效果也有差別，大部分都不具有無線遙控抄表功能。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于提供一種與眾不同的智能寬限電能計(jì)量裝置，進(jìn)一步提高用電高峰和低谷時(shí)的計(jì)量精度，并克服人工抄表的缺點(diǎn)。
上述目的是由下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該智能寬限電能計(jì)量裝置由互感器部分、測控部分、信號傳輸部分、顯示部分和通訊部分組成。其特征是互感器部分包括兩組六個(gè)電流互感器和一組三個(gè)電壓互感器；測控部分包括兩只9033模塊和CPU中央處理器；信號傳輸部分包括無線信號收發(fā)器、PC機(jī)和掌上電腦等；顯示部分為液晶數(shù)碼顯示；通訊部分包括485芯片和上位機(jī)。其中一組三個(gè)電流互感器分別接在A、B、C三相，其二次側(cè)接9033模塊1的輸入端；另一組三個(gè)電流互感器同樣分別接A、B、C三相，其二次側(cè)接9033模塊2的輸入端。一組三個(gè)電壓互感器經(jīng)隔離變壓器降壓后，再接到兩只9033模塊的輸入端。兩只9033模塊的輸出端都接中央處理器CPU。中央處理器CPU接顯示部分、調(diào)制解調(diào)器、電源監(jiān)視器、通訊部分、時(shí)鐘芯片和“看門狗”(WOG)。
上述智能寬限電能計(jì)量裝置中的電流互感器變比都是2000A/200mA，電流互感器的二次側(cè)接9033模塊輸入端內(nèi)部的采樣電阻。其互感電流即在采樣電阻上產(chǎn)生電壓信號，不同阻值的采樣電阻會(huì)產(chǎn)生不同大小的電壓信號。改變采樣電阻的大小，即可改變其量程的大小，也相當(dāng)于改變電流互感器的變比。這就是本實(shí)用新型與眾不同之處。不直接采用多變比電流互感器，同樣能達(dá)到寬限計(jì)量電能、提高計(jì)量精度的目的。
該智能寬限電能計(jì)量裝置適用于各種高壓配電網(wǎng)中，對各分支線路單臺或多臺變壓器進(jìn)行高壓或低壓計(jì)量。來自電流、電壓互感器的三相電流、電壓輸入信號經(jīng)9033模塊檢測、運(yùn)算后，轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流、電壓數(shù)字信息及有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電量等。能適用負(fù)載電流很寬范圍的工作狀態(tài)，可測0.1％額定電流(1～1500A)能保證0.5級精度，直接測量1～1000A大電流，無需另配互感器，測量啟動(dòng)電流為0.01A，具有測量峰、肩、平、谷有功累計(jì)電量的功能，可對峰、肩、平、谷各時(shí)段進(jìn)行任意編程，并能實(shí)現(xiàn)無線遙控抄表和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊。


附圖1是本實(shí)用新型各組成部分及工作原理框圖。
附圖2是本實(shí)用新型的電原理圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖說明一個(gè)實(shí)施例如圖1所示，本實(shí)用新型由兩組電流互感器、一組電壓互感器、兩只9033模塊、CPU中央處理器、顯示部分、調(diào)制解調(diào)器、電源監(jiān)視器、通訊部分、時(shí)鐘芯片和“看門狗”(WOG)組成，并依次互相連接。
如圖2所示，其互感器部分包括兩組六個(gè)電流互感器LH1、LH2、LH3和LH4、LH5、LH6，一組三個(gè)電壓互感器YH1、YH2、YH3。兩組電流互感器都接高壓線路的A、B、C三相，其二次側(cè)分別接9033模塊1和9033模塊2的輸入端。三個(gè)電壓互感器分別接A、B、C三相，經(jīng)隔離變壓器降壓后，其二次側(cè)接9033模塊1和9033模塊2的輸入端。兩只9033模塊的輸出端都接CPU中央處理器。CPU接顯示部分、調(diào)制解調(diào)器、電源監(jiān)視器、通訊部分(即RS485芯片和上位機(jī))、時(shí)鐘芯片和WO6(看門狗)。
9033模塊完成所有的數(shù)據(jù)采集、處理、通訊、存儲(chǔ)、校準(zhǔn)、控制等功能。其數(shù)據(jù)采集測量單元分別采集三相電流、電壓輸入信號，其輸出為24位電流、電壓的真有效值、有功功率和電量脈沖輸出。三相電壓輸入信號由電阻分壓后接到9033模塊，三相電流由電流轉(zhuǎn)換器隔離變換成0-10mA信號到9033模塊。9033模塊內(nèi)部配有采樣電阻，通過這些采樣電阻將電流信號轉(zhuǎn)化成電壓信號進(jìn)行測量。9033模塊單片機(jī)系統(tǒng)先同時(shí)對數(shù)據(jù)初始化，將各參數(shù)從E2PROM讀出，寫入數(shù)據(jù)芯片，控制其正常工作。9033模塊完成一次轉(zhuǎn)換后，發(fā)出中斷請求，CPU響應(yīng)后，將由SPI總線將數(shù)據(jù)從9033模塊中讀出，再進(jìn)行運(yùn)算，并根據(jù)E2PROM中存的參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，最終轉(zhuǎn)換成滿量程的百分?jǐn)?shù)暫存于RAM中。CPU的串口通過光耦與485接口芯片連接，總線上數(shù)據(jù)經(jīng)485轉(zhuǎn)換后由CPU接收。CPU收到正確命令后將根據(jù)命令進(jìn)行回答，如配置模塊，返回?cái)?shù)據(jù)等。
9033模塊1的輸入端配有大的采樣電阻，9033模塊2的輸入端配有小的采樣電阻。當(dāng)負(fù)載電流小于等于額定電流的30％時(shí)，選取9033模塊1，當(dāng)負(fù)載電流大于額定電流的30％時(shí)，選取9033模塊2，選取哪一個(gè)9033模塊是由軟件根據(jù)量程自行完成的。
當(dāng)無線信號收發(fā)器(圖中未畫出)收到抄表信號時(shí)，信號先經(jīng)調(diào)制解調(diào)器解調(diào)，再將數(shù)字信號發(fā)給CPU，CPU并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的電量數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器調(diào)制后，通過電臺(圖中未畫出)發(fā)射出去。主機(jī)站的電臺(圖中未畫出)收到此數(shù)據(jù)信號傳送給MODEM遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信板。再經(jīng)過控制程序處理后，將電量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在PC機(jī)內(nèi)，完成遙控抄表。也可用掌上電腦直接發(fā)出抄表信號和接收電量信號，完成遙控抄表。還可以通過485轉(zhuǎn)換接口，實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)實(shí)時(shí)通訊。
權(quán)利要求1.一種智能寬限電能計(jì)量裝置，由互感器部分、測控部分、信號傳輸部分、顯示部分和通訊部分組成，其特征是互感器部分包括兩組六個(gè)電流互感器和一組三個(gè)電壓互感器，測控部分包括兩只9033模塊和CPU中央處理器，信號傳輸部分包括無線信號收發(fā)器、PC機(jī)和掌上電腦，顯示部分為液晶數(shù)碼顯示，通訊部分包括485芯片和上位機(jī)，其中一組三個(gè)電流互感器LH1、LH2、LH3分別接在A、B、C三相，其二次側(cè)接9033模塊1的輸入端，另一組三個(gè)電流互感器LH4、LH5、LH6同樣分別接A、B、C三相，其二次側(cè)接9033模塊2的輸入端，一組三個(gè)電壓互感器YH1、YH2、YH3經(jīng)隔離變壓器降壓后，再接到兩只9033模塊的輸入端，兩只9033模塊的輸出端都接中央處理器CPU，中央處理器CPU接顯示部分、調(diào)制解調(diào)器、電源監(jiān)視器、通訊部分、時(shí)鐘芯片和“看門狗”(WOG)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能寬限電能計(jì)量裝置，其特征是電流互感器的變比都是2000A/200mA，電流互感器的二次側(cè)接9033模塊輸入端內(nèi)部的采樣電阻。
專利摘要本實(shí)用新型是一種智能寬限電能計(jì)量裝置，屬于高壓供配電計(jì)量裝置。其兩組六個(gè)電流互感器和一組三個(gè)電壓互感器的二次側(cè)接兩只9033模塊，兩只9033模塊的輸出端都接中央處理器CPU，CPU接顯示部分、調(diào)制解調(diào)器、電源監(jiān)視器、通訊部分、時(shí)鐘芯片和“看門狗”(WOG)。其無線通訊部分包括無線信號收發(fā)器、PC機(jī)和掌上電腦。該裝置適用于各種高壓配電網(wǎng)中，對各分支線路單臺或多臺變壓器進(jìn)行有功功率、無功功率、功率因數(shù)、電量等計(jì)量。能適用于負(fù)載電流很寬的工作狀態(tài)，寬限可達(dá)1000倍，精度可達(dá)0.2級，在1～1500A量程能保證0.5級。能根據(jù)電流的峰、肩、平、谷時(shí)段編程，測得各時(shí)段有功累計(jì)電量?？衫蒙衔粰C(jī)、PC機(jī)或掌上電腦實(shí)現(xiàn)無線遙控抄表，工效高而安全可靠。
文檔編號G01R21/133GK2589997SQ0225580
公開日2003年12月3日 申請日期2002年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月30日
發(fā)明者施必華, 韓念全, 郝振剛, 潘正 申請人:施必華