專利名稱：高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置
一、 技術(shù)領(lǐng)域 本實用新型涉及電力網(wǎng)高壓電能預(yù)付費式計量以及高壓用電電能質(zhì)量參數(shù)信息
采集處理，并通過通訊模塊遠傳到供電企業(yè)的上位機管理系統(tǒng)進行監(jiān)控。 一種集電力傳感 技術(shù)、電力測控技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)融為一體的遠程高壓預(yù)付費式電能計量控制以及電能 質(zhì)量測試的裝置。具體地說是一種高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置.
二、 背景技術(shù) 目前，預(yù)付費式電能計量控制裝置因受內(nèi)置或外置繼電器容量和電壓等級的影 響，只應(yīng)用于電力低壓用電用戶的電能計量。當預(yù)支電量用完電費支付不及時，電能計量控 制裝置通過內(nèi)置或外置繼電器控制元件斷開電源，避免了電量透支，這種預(yù)付費方式很大 程度上防止了電費拖欠。隨著電力技術(shù)的發(fā)展，高壓用電客戶大量采用高壓計量裝置，但因 電壓等級高，高壓計量裝置受絕緣水平有限無法實現(xiàn)內(nèi)置或外置繼電器通斷高電壓電源， 所以高壓計量裝置只能用于后付費式電能計量，不能實現(xiàn)預(yù)付費用電控制。高壓用電客戶 為保證自身生產(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)品合格，對電能質(zhì)量參數(shù)指標要求較高，同時供電企業(yè)也為防止高 壓用電客戶產(chǎn)生電能質(zhì)量異常造成電力網(wǎng)的電能質(zhì)量下降，因此雙方都有希望在計量點處 能夠監(jiān)測到電能質(zhì)量參數(shù)指標的要求。目前的高壓計量裝置只能采集電能量參數(shù)，不能實 現(xiàn)影響電能質(zhì)量如功率因數(shù)、三相相電壓、三相線電壓、三相相電流、三相線電流、有功功 率、無功功率、諧波分量、頻率的參數(shù)指標采集監(jiān)測，已滿足不了高壓供電的需求。
三、 發(fā)明內(nèi)容 本實用新型的目的是提供一種高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置，解決上述 已有技術(shù)存在的問題。 本實用新型的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的 —種高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置，由電流電壓組合互感器，預(yù)付費式 電能質(zhì)量計量表，預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表外置繼電器，高壓斷路器，電涌保護器，無線通 訊裝置、UPS電源裝置、整流電源裝置組成。其特征在于高壓三相電源電流電壓組合互感 器TA/TV1TV2串聯(lián)高壓斷路器QF動靜主觸頭，與電源電涌保護器SPD并聯(lián)；電流電壓組合 互感器TA/TV1TV2中TA/TV1連接預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表；預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表連 接外置繼電器kAl線圈，連接于串聯(lián)信號電涌保護器SPD， SPD連接無線通訊裝置模塊；TA/ TV1TV2中TV2串聯(lián)兩相熔斷器FU1，并聯(lián)UPS電源裝置，連接整流電源裝置VC ;整流電源 裝置VC并聯(lián)預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表、并聯(lián)無線通訊裝置模塊、串聯(lián)預(yù)外置繼電器常開觸 點、串聯(lián)高壓斷路器QF輔助常開觸點，并聯(lián)高壓斷路器QF跳閘脫扣線圈F。 預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表由測量模塊，電能計量集成處理器、電能質(zhì)量集成處理 器數(shù)據(jù)處理中心微處理器液晶顯示屏LCD，實時時鐘、存儲器、通訊接口、接收通訊接口、 接收通訊接口 ，觸模式操作鍵、極警蜂鳴器，輸出開關(guān)呈輸出接口和輸入輸出通訊RS485/ RS232接口組成；電流電壓組合互感器TA/TV1TV2中TA/TV1連接預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表中測量模塊，測量模塊分別輸出連接電能計量集成處理器和電能質(zhì)量集成處理器，電能計 量集成處理器和電能質(zhì)量集成處理器分別輸入數(shù)據(jù)處理中心微處理器，數(shù)據(jù)處理中心微處 理器輸出連接液晶顯示屏LCD，實時時鐘輸入輸出連接數(shù)據(jù)處理中心微處理器，存儲器輸入 輸出連接數(shù)據(jù)處理中心微處理器，數(shù)據(jù)處理中心微處理器輸出連接遠紅外發(fā)送通訊接口 ， 遠紅外接收通訊接口連接輸入數(shù)據(jù)處理中心微處理器，觸摸式操作鍵連接輸入數(shù)據(jù)處理中 心微處理器，數(shù)據(jù)處理中心微處理器連接輸出剩余電量電能質(zhì)量極限參數(shù)報警蜂鳴器，數(shù) 據(jù)處理中心微處理器連接輸出開關(guān)量輸出接口，數(shù)據(jù)處理中心微處理器(17)連接輸入輸 出通訊RS485/RS232接口 。 高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置適應(yīng)于50H21KV_35KV的供電線路。 本實用新型與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點 1、實現(xiàn)對高壓供電線路電能質(zhì)量的監(jiān)測； 2、獨立電源設(shè)計，提供獨立電源； 3、實現(xiàn)高壓用電預(yù)付費式計量； 4、實現(xiàn)高壓用電客戶遠程異地監(jiān)控。
四
圖1-本實用新型電路原理示意圖 圖2-預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表電路方框示意圖
五具體實施方式
( — )高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置具體實施方式
(圖1)供電企業(yè)的 三相高壓供電電源通過三相電流電壓組合互感器TA/TV1TV2(1)串聯(lián)高壓斷路器QF(IO)的 三相動靜觸頭并聯(lián)三相電源電涌保護器SPD(13)給高壓用電客戶供電；通過三相電流電壓 組合互感器TA/YV1TV2(1)中TV2電壓互感器接線到三相高壓供電電源中U相、V相，經(jīng)電 壓互感器TV2的變壓串聯(lián)兩相熔斷器FU1(3)并聯(lián)UPS電源裝置(5)給整流電源裝置VC(4) 提供交流電源，經(jīng)整流電源裝置VC(4)整流輸出直流給預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表(2)、無 線通訊裝置(GPRS/SCDMA/3G)模塊(7)、通過預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表(2)的外置繼電器 KA1(8)常開觸點串聯(lián)高壓斷路器QF(IO)輔助常開觸點并聯(lián)高壓斷路器QF(IO)的跳閘脫口 線圈F(ll)提供直流電源。通過三相電流電壓組合互感器TA/TV1TV2(1)中電流互感器TA 和電壓互感器TV1接線到三相高壓供電電源中的U相、V相、W相采集高壓電流和電壓矢量， 經(jīng)電流互感器TA變流、電壓互感器TV1變壓輸入預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表(2)低壓電流和 電壓矢量信號，由預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表(2)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換和邏輯運行算處理得到供電 企業(yè)上位機售電管理系統(tǒng)、用電電能質(zhì)量監(jiān)測管理系統(tǒng)和高壓用電客戶紅外手持查詢掌上 電腦所需的電能量、三相相電壓、三相線電壓、三相相電流、三相線電流、頻率、功率因數(shù)、有 功功率、無功功率、諧波含量的電能質(zhì)量計量信息。通過預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表(2)的通 訊RS485/RS232接口 (26)串聯(lián)信號電涌保護器SPD(6)將電能質(zhì)量計量參數(shù)輸入無線通訊 裝置(GPRS/SCDMA/3G)模塊(7)采用GPRS、SCDMA或3G公共通信網(wǎng)絡(luò)連接上傳供電企業(yè)的 上位機。通過預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表(2)中數(shù)據(jù)處理中心微處理器(17)輸出斷電指令， 通過開關(guān)量輸出接口 (25)連接預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表(2)外置繼電器KA1(8)線圈輸入驅(qū)動信號。
( 二 )預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表具體實施方式
(圖2) 經(jīng)三相電流電壓組合互感器TA/TV1TV2 (1)中電流互感器TA變流和電壓互感器 TV1變壓采集電流、電壓矢量連接測量模塊(14)進行處理，分別輸入電能計量集成處理器 (15)進行電能計量運算、電能質(zhì)量集成處理器(16)進行三相相電壓、三相線電壓、三相相 電流、三相線電流、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、諧波含量的電能質(zhì)量參數(shù)運算，將 電能計量集成處理器(16)輸出和電能質(zhì)量集成處理器(16)輸出，連接輸入數(shù)據(jù)處理中心 微處理器(17);數(shù)據(jù)處理中心微處理器(17)輸出連接液晶顯示器LCD(18)進行電能質(zhì)量 參數(shù)和電能計量顯示；數(shù)據(jù)處理中心微處理器(17)連接輸入輸出實時時鐘(19)進行同步 實時計時，實時時鐘(19)通過觸摸式操作鍵(23)進行校對時間；數(shù)據(jù)處理中心微處理器 (17)連接輸入輸出存儲器(20)進行電能質(zhì)量參數(shù)和電能計量的存儲或調(diào)出；數(shù)據(jù)處理中 心微處理器(17)輸出連接遠紅外發(fā)送通訊接口 (21)，通過高壓用電客戶紅外手持查詢掌 上電腦接收查詢?nèi)嘞嚯妷?、三相線電壓、三相相電流、三相線電流、頻率、功率因數(shù)、有功 功率、無功功率、諧波含量的電能質(zhì)量參數(shù)信息和用電量信息、歷史購電信息、超出用電協(xié) 議規(guī)約電能質(zhì)量參數(shù)指標的歷史信息、提取上次購電生成的加密代碼；數(shù)據(jù)處理中心微處 理器(17)輸入連接遠紅外接收通訊接口 (22)，通過高壓用電客戶紅外手持查詢掌上電腦， 將購電生成的加密代碼發(fā)送輸入，進行客戶身份確認和購電信息加密代碼核對，生成預(yù)付 費式電能質(zhì)量計量表(2)所認定的剩余電量；數(shù)據(jù)處理中心微處理器(17)輸出連接剩余 電量電能質(zhì)量極限參數(shù)報警蜂鳴器(24)進行間斷的高壓用電客戶達到用電協(xié)議設(shè)定剩余 電量門限或剩余電量底限、電能質(zhì)量極限參數(shù)指標，發(fā)出報警提示語音；高壓用電客戶用紅 外手持查詢掌上電腦通過遠紅外發(fā)送通訊接口 (21)進行接收查詢，并準備購電或協(xié)商透 支電能量；數(shù)據(jù)處理中心微處理器(17)輸出連接開關(guān)量輸出接口 (25)，當高壓用電客戶 用完剩余電能量或電能質(zhì)量參數(shù)超出極限參數(shù)指標時，在沒有向供電企業(yè)進行購電、電能 質(zhì)量極限參數(shù)指標協(xié)商的情況下，數(shù)據(jù)處理中心微處理器(17)或供電企業(yè)上位機的用電 電能質(zhì)量監(jiān)測管理系統(tǒng)、售電管理系統(tǒng)生成斷電指令輸出，通過連接開關(guān)量輸出接口 (25) 輸出驅(qū)動預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表(2)外置繼電器KA1(8)線圈動作，整流電源裝置VC(4) 通過繼電器KA1(8)動作常開觸點閉合，串聯(lián)高壓斷路器QF(IO)輔助常開接點并聯(lián)驅(qū)動高 壓斷路器QF(IO)的跳閘脫口線圈F(ll)動作，高壓斷路器QF(IO)主觸點斷開實現(xiàn)停止供 電；供電企業(yè)上位機的售電管理系統(tǒng)和用電電能質(zhì)量監(jiān)測管理系統(tǒng)通過GPRS、 SCDMA或3G 公共通信網(wǎng)絡(luò)連接輸入輸出無線通訊裝置(GPRS/SCDMA/3G)模塊(7)串聯(lián)信號電涌保護 器SPD(6)，連接輸入輸出通訊RS485/RS232接口 (26)，連接數(shù)據(jù)處理中心微處理器(17)， 進行監(jiān)測高壓用電客戶的三相相電壓、三相線電壓、三相相電流、三相線電流、頻率、功率因 數(shù)、有功功率、無功功率、諧波含量的電能質(zhì)量參數(shù)信息和用電量信息、歷史購電信息、超出 用電協(xié)議規(guī)約電能質(zhì)量參數(shù)指標的歷史信息，并根據(jù)用電協(xié)議設(shè)定的電能質(zhì)量極限指標發(fā) 出斷電指令，實現(xiàn)高壓用電客戶的電能質(zhì)量計量監(jiān)測和控制用電。
權(quán)利要求一種高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置，由電流電壓組合互感器，預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表，預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表外置繼電器，高壓斷路器，電涌保護器，無線通訊裝置、UPS電源裝置、整流電源裝置組成，其特征在于高壓三相電源電流電壓組合互感器TA/TV1TV2串聯(lián)高壓斷路器QF動靜主觸頭，與電源電涌保護器SPD并聯(lián)；電流電壓組合互感器TA/TV1TV2中TA/TV1連接預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表；預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表連接外置繼電器kA1線圈，連接于串聯(lián)信號電涌保護器SPD，SPD連接無線通訊裝置模塊；TA/TV1TV2中TV2串聯(lián)兩相熔斷器FU1，并聯(lián)UPS電源裝置，連接整流電源裝置VC；整流電源裝置VC并聯(lián)預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表、并聯(lián)無線通訊裝置模塊、串聯(lián)預(yù)外置繼電器常開觸點、串聯(lián)高壓斷路器QF輔助常開觸點，并聯(lián)高壓斷路器QF跳閘脫扣線圈F。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置，其特征在于預(yù)付費 式電能質(zhì)量計量表由測量模塊，電能計量集成處理器、電能質(zhì)量集成處理器數(shù)據(jù)處理中心 微處理器液晶顯示屏LCD，實時時鐘、存儲器、通訊接口 、接收通訊接口 、接收通訊接口 ，觸模 式操作鍵、極警蜂鳴器，輸出開關(guān)呈輸出接口和輸入輸出通訊RS485/RS232接口組成；電流 電壓組合互感器TA/TV1TV2中TA/TV1連接預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表中測量模塊，測量模塊 分別輸出連接電能計量集成處理器和電能質(zhì)量集成處理器，電能計量集成處理器和電能質(zhì) 量集成處理器分別輸入數(shù)據(jù)處理中心微處理器，數(shù)據(jù)處理中心微處理器輸出連接液晶顯示 屏LCD，實時時鐘輸入輸出連接數(shù)據(jù)處理中心微處理器，存儲器輸入輸出連接數(shù)據(jù)處理中心 微處理器，數(shù)據(jù)處理中心微處理器輸出連接遠紅外發(fā)送通訊接口 ，遠紅外接收通訊接口連 接輸入數(shù)據(jù)處理中心微處理器，觸摸式操作鍵連接輸入數(shù)據(jù)處理中心微處理器，數(shù)據(jù)處理 中心微處理器連接輸出剩余電量電能質(zhì)量極限參數(shù)報警蜂鳴器，數(shù)據(jù)處理中心微處理器連 接輸出開關(guān)量輸出接口 ，數(shù)據(jù)處理中心微處理器連接輸入輸出通訊RS485/RS232接口 。
專利摘要一種高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置，包括電流電壓組合互感器，預(yù)付費式電能質(zhì)量計量表，外置繼電器，電涌保護器，無線通訊裝置、UPS電源裝置、高壓斷路器和整流電源裝置及電路聯(lián)接組成的高壓預(yù)付費電能質(zhì)量計量遠程監(jiān)控裝置，既能實現(xiàn)遠程高壓預(yù)付費電能計量控制，也能實現(xiàn)電能質(zhì)量監(jiān)測，同時還能滿足高壓用電客戶和供電企業(yè)雙方相互監(jiān)督電能質(zhì)量參數(shù)指標的要求。保證供電企業(yè)按對高壓用電客戶的承諾下正常供電。
文檔編號G01R19/00GK201508592SQ20092002612
公開日2010年6月16日 申請日期2009年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月20日
發(fā)明者呂官振, 張玉興, 張紅, 徐美華, 杜正旺, 范永兆, 范永濤, 趙健 申請人:范永濤