本實(shí)用新型涉及電能表技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種輸出接線口的供電相線可任意切換的電能表。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有電能表由于輸出接線口的供電相線不能切換，導(dǎo)致在電網(wǎng)出現(xiàn)不平衡運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)監(jiān)控中心不能將電能表上輸出接線口的供電相線切換到其它供電相線上，造成電網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)靈活度低。因此，設(shè)計(jì)一種輸出接線口的供電相線可任意切換的電能表顯得非常必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有電能表的輸出接線口的供電相線不能切換，導(dǎo)致在電網(wǎng)出現(xiàn)不平衡運(yùn)行時(shí)電網(wǎng)監(jiān)控中心不能將電能表上輸出接線口的供電相線切換到其它供電相線上的不足，提供具有多相輸入單相輸出，并且輸出接線口的供電相線可任意切換，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高的一種輸出接線口的供電相線可任意切換的電能表。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種輸出接線口的供電相線可任意切換的電能表，包括電能表本體和電網(wǎng)監(jiān)控中心，電能表本體包括A相、B相、C相、零線N和三相電能計(jì)量模塊，還包括節(jié)點(diǎn)J1和控制器以及分別與控制器連接的一號電壓采樣電路、單相逆變電源、隔離變壓器、二號電壓采樣電路和無線模塊。單相逆變電源的電源輸出端和隔離變壓器的電源輸入端連接，節(jié)點(diǎn)J1分別與隔離變壓器的電源輸出端和二號電壓采樣電路的采樣端連接，三相電能計(jì)量模塊與控制器連接，無線模塊與電網(wǎng)監(jiān)控中心無線連接。

還包括控制端分別與控制器連接的開關(guān)K2、開關(guān)K4、開關(guān)K21、開關(guān)K25、開關(guān)K34、開關(guān)K36、開關(guān)K39、開關(guān)K40、開關(guān)K41和開關(guān)K42。

還包括節(jié)點(diǎn)J18、節(jié)點(diǎn)J14和節(jié)點(diǎn)J6，節(jié)點(diǎn)J18的火線端與A相連接，節(jié)點(diǎn)J14的火線端與B相連接，節(jié)點(diǎn)J6的火線端與C相連接。節(jié)點(diǎn)J18的零線端、節(jié)點(diǎn)J14的零線端和節(jié)點(diǎn)J6的零線端都分別與零線N連接。

三相電能計(jì)量模塊的電能計(jì)量端和一號電壓采樣電路的采樣端都分別與節(jié)點(diǎn)J18、節(jié)點(diǎn)J14和節(jié)點(diǎn)J6連接。

單相逆變電源的電源輸入端通過開關(guān)K40與節(jié)點(diǎn)J18連接，單相逆變電源的電源輸入端通過開關(guān)K41與節(jié)點(diǎn)J14連接，單相逆變電源的電源輸入端通過開關(guān)K42與節(jié)點(diǎn)J6連接。

還包括輸出接線口、節(jié)點(diǎn)J7、節(jié)點(diǎn)J15和節(jié)點(diǎn)J19。

所述節(jié)點(diǎn)J6、開關(guān)K21和節(jié)點(diǎn)J7依次串聯(lián)連接，所述節(jié)點(diǎn)J14、開關(guān)K34和節(jié)點(diǎn)J15依次串聯(lián)連接，所述節(jié)點(diǎn)J18、開關(guān)K39、節(jié)點(diǎn)J19和輸出接線口依次串聯(lián)連接。

所述節(jié)點(diǎn)J1、開關(guān)K2、節(jié)點(diǎn)J7、開關(guān)K25和節(jié)點(diǎn)J19依次串聯(lián)連接，所述節(jié)點(diǎn)J1、開關(guān)K4、節(jié)點(diǎn)J15、開關(guān)K36和節(jié)點(diǎn)J19依次串聯(lián)連接。

本方案在使用時(shí)，假設(shè)在一般情況下，輸出接線口是由A相供電。

當(dāng)電網(wǎng)監(jiān)控中心監(jiān)測到電網(wǎng)的三相出現(xiàn)功率不平衡且不平衡超過設(shè)定值時(shí)，本方案假設(shè)電網(wǎng)監(jiān)控中心監(jiān)測到電網(wǎng)A相功率最大，C相功率最小。電網(wǎng)監(jiān)控中心立即通過無線模塊給控制器一個(gè)要把電能表輸出接線口的供電相線從A相切換到C相的相線切換信號。

控制器收到電網(wǎng)監(jiān)控中心要把電能表的輸出接線口的供電電源從A相切換到C相的切換過程如下：

首先，假設(shè)在切換前，開關(guān)K2、開關(guān)K4、開關(guān)K21、開關(guān)K25、開關(guān)K34、開關(guān)K36、開關(guān)K40、開關(guān)K41和開關(guān)K42都處于斷開狀態(tài)，開關(guān)K39處于閉合狀態(tài)。

然后，一號電壓采樣電路的開關(guān)將A相接通，一號電壓采樣電路采集A相的電壓信號并上傳給控制器。

然后，開關(guān)K42閉合接通C相與單相逆變電源，單相逆變電源輸出的電壓信號以A相的電壓信號作為參考，以單相逆變電源輸出的電壓信號作為反饋信號，構(gòu)成閉環(huán)控制，在控制器中產(chǎn)生SPWM的驅(qū)動信號，使單相逆變電源輸出的電壓波形經(jīng)隔離變壓器輸出穩(wěn)定的正弦波電源。當(dāng)隔離變壓器輸出的正弦波電源與A相電壓同幅值同相位時(shí)，同時(shí)閉合開關(guān)K2和開關(guān)K25，并同時(shí)斷開開關(guān)K39，此時(shí)輸出接線口上的供電電源狀態(tài)還是和A相上的電源狀態(tài)相同。

然后，控制器采用移相控制，使單相逆變電源輸出的電壓波形經(jīng)濾波器濾波后再經(jīng)隔離變壓器輸出穩(wěn)定的正弦波電源。當(dāng)隔離變壓器輸出的正弦波電源與C相電壓同幅值同相位時(shí)，在斷開開關(guān)K2的同時(shí)并閉合開關(guān)K21，此時(shí)輸出接線口上的供電電源狀態(tài)就完全和C相上的電源狀態(tài)相同，即此時(shí)輸出接線口的供電電源已經(jīng)從A相切換到了C相。

最后將開關(guān)K42斷開，使單相逆變電源被旁路退出，至此一次相位切換作業(yè)結(jié)束。

本方案的電能表當(dāng)電網(wǎng)監(jiān)控中心監(jiān)測到電網(wǎng)各相出現(xiàn)功率不平衡且不平衡超過設(shè)定值時(shí)，電網(wǎng)監(jiān)控中心能及時(shí)將電能表輸出接線口的供電相線從高功率相線切換到低功率相線上。本方案具有多相輸入單相輸出，并且輸出接線口的供電相線可任意切換，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。

作為優(yōu)選，還包括與控制器連接的存儲器。存儲器便于存儲電能表的信息，使用方便簡單。

作為優(yōu)選，還包括過濾器，過濾器串聯(lián)連接在單相逆變電源的電源輸出端和隔離變壓器的電源輸入端之間的連線上。過濾器提高了隔離變壓器輸入的可靠性，進(jìn)而使得隔離變壓器輸出的可靠性更高。

作為優(yōu)選，隔離變壓器的變比大于1.17。由于單相逆變電源輸出的正弦電壓的幅值最大只有輸入電壓的0.85倍，因此在濾波器的后邊接上隔離變壓器，變比大于1.17，以使切換系統(tǒng)的輸出電壓幅值達(dá)到220V，提高了系統(tǒng)的實(shí)用性和可靠性。

本發(fā)明能夠達(dá)到如下效果：

本實(shí)用新型電能表當(dāng)電網(wǎng)監(jiān)控中心監(jiān)測到電網(wǎng)各相出現(xiàn)功率不平衡且不平衡超過設(shè)定值時(shí)，電網(wǎng)監(jiān)控中心能及時(shí)將電能表輸出接線口的供電相線從高功率相線切換到低功率相線上。本電能表具有多相輸入單相輸出，并且輸出接線口的供電相線可任意切換，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例切換前的一種使用狀態(tài)電路原理連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例切換過程中使隔離變壓器輸出的正弦波電源與A相電壓同幅值同相位時(shí)的一種使用狀態(tài)電路原理連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是在圖2的基礎(chǔ)上讓開關(guān)K43閉合，讓開關(guān)K39斷開時(shí)的一種使用狀態(tài)電路原理連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例輸出接線口的供電電源已經(jīng)從A相切換到了C相上的一種使用狀態(tài)電路原理連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本實(shí)用新型控制器與各個(gè)開關(guān)的一種電路原理連接結(jié)構(gòu)示意框圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例：一種輸出接線口的供電相線可任意切換的電能表，參見圖1、圖5所示，包括電能表本體和電網(wǎng)監(jiān)控中心401，電能表本體包括A相、B相、C相、零線N和三相電能計(jì)量模塊110，還包括節(jié)點(diǎn)J1、過濾器104和控制器107以及分別與控制器連接的一號電壓采樣電路102、單相逆變電源103、隔離變壓器105、存儲器106、二號電壓采樣電路108和無線模塊111。過濾器串聯(lián)連接在單相逆變電源的電源輸出端和隔離變壓器的電源輸入端之間的連線上。節(jié)點(diǎn)J1分別與隔離變壓器的電源輸出端和二號電壓采樣電路的采樣端連接，三相電能計(jì)量模塊與控制器連接，無線模塊與電網(wǎng)監(jiān)控中心無線連接。隔離變壓器的變比大于1.17。

還包括控制端分別與控制器連接的開關(guān)K2、開關(guān)K4、開關(guān)K21、開關(guān)K25、開關(guān)K34、開關(guān)K36、開關(guān)K39、開關(guān)K40、開關(guān)K41和開關(guān)K42。

還包括節(jié)點(diǎn)J18、節(jié)點(diǎn)J14和節(jié)點(diǎn)J6，節(jié)點(diǎn)J18的火線端與A相連接，節(jié)點(diǎn)J14的火線端與B相連接，節(jié)點(diǎn)J6的火線端與C相連接。節(jié)點(diǎn)J18的零線端、節(jié)點(diǎn)J14的零線端和節(jié)點(diǎn)J6的零線端都分別與零線N連接。

三相電能計(jì)量模塊的電能計(jì)量端和一號電壓采樣電路的采樣端都分別與節(jié)點(diǎn)J18、節(jié)點(diǎn)J14和節(jié)點(diǎn)J6連接。

單相逆變電源的電源輸入端通過開關(guān)K40與節(jié)點(diǎn)J18連接，單相逆變電源的電源輸入端通過開關(guān)K41與節(jié)點(diǎn)J14連接，單相逆變電源的電源輸入端通過開關(guān)K42與節(jié)點(diǎn)J6連接。

還包括輸出接線口301、節(jié)點(diǎn)J7、節(jié)點(diǎn)J15和節(jié)點(diǎn)J19。

所述節(jié)點(diǎn)J6、開關(guān)K21和節(jié)點(diǎn)J7依次串聯(lián)連接，所述節(jié)點(diǎn)J14、開關(guān)K34和節(jié)點(diǎn)J15依次串聯(lián)連接，所述節(jié)點(diǎn)J18、開關(guān)K39、節(jié)點(diǎn)J19和輸出接線口依次串聯(lián)連接。

所述節(jié)點(diǎn)J1、開關(guān)K2、節(jié)點(diǎn)J7、開關(guān)K25和節(jié)點(diǎn)J19依次串聯(lián)連接，所述節(jié)點(diǎn)J1、開關(guān)K4、節(jié)點(diǎn)J15、開關(guān)K36和節(jié)點(diǎn)J19依次串聯(lián)連接。

本實(shí)施例在使用時(shí)，假設(shè)在一般情況下，輸出接線口是由A相供電。

當(dāng)電網(wǎng)監(jiān)控中心監(jiān)測到電網(wǎng)的三相出現(xiàn)功率不平衡且不平衡超過設(shè)定值時(shí)，本實(shí)施例假設(shè)電網(wǎng)監(jiān)控中心監(jiān)測到電網(wǎng)A相功率最大，C相功率最小。電網(wǎng)監(jiān)控中心立即通過無線模塊給控制器一個(gè)要把電能表輸出接線口的供電相線從A相切換到C相的相線切換信號。

控制器收到電網(wǎng)監(jiān)控中心要把電能表的輸出接線口的供電電源從A相切換到C相的切換過程如下：

首先，參見圖1所示，假設(shè)在切換前，開關(guān)K2、開關(guān)K4、開關(guān)K21、開關(guān)K25、開關(guān)K34、開關(guān)K36、開關(guān)K40、開關(guān)K41和開關(guān)K42都處于斷開狀態(tài)，開關(guān)K39處于閉合狀態(tài)。

然后，一號電壓采樣電路的開關(guān)將A相接通，一號電壓采樣電路采集A相的電壓信號并上傳給控制器。

然后，參見圖2所示，開關(guān)K42閉合接通C相與單相逆變電源，單相逆變電源輸出的電壓信號以A相的電壓信號作為參考，以單相逆變電源輸出的電壓信號作為反饋信號，構(gòu)成閉環(huán)控制，在控制器中產(chǎn)生SPWM的驅(qū)動信號，使單相逆變電源輸出的電壓波形經(jīng)隔離變壓器輸出穩(wěn)定的正弦波電源。當(dāng)隔離變壓器輸出的正弦波電源與A相電壓同幅值同相位時(shí)，同時(shí)閉合開關(guān)K2和開關(guān)K25，并同時(shí)斷開開關(guān)K39，此時(shí)輸出接線口上的供電電源狀態(tài)還是和A相上的電源狀態(tài)相同。

然后，參見圖3所示，控制器采用移相控制，使單相逆變電源輸出的電壓波形經(jīng)濾波器濾波后再經(jīng)隔離變壓器輸出穩(wěn)定的正弦波電源。當(dāng)隔離變壓器輸出的正弦波電源與C相電壓同幅值同相位時(shí)，在斷開開關(guān)K2的同時(shí)并閉合開關(guān)K21，此時(shí)輸出接線口上的供電電源狀態(tài)就完全和C相上的電源狀態(tài)相同，即此時(shí)輸出接線口的供電電源已經(jīng)從A相切換到了C相。

最后，參見圖4所示，將開關(guān)K42斷開，使單相逆變電源被旁路退出，至此一次相位切換作業(yè)結(jié)束。

本實(shí)施例的電能表當(dāng)電網(wǎng)監(jiān)控中心監(jiān)測到電網(wǎng)各相出現(xiàn)功率不平衡且不平衡超過設(shè)定值時(shí)，電網(wǎng)監(jiān)控中心能及時(shí)將電能表輸出接線口的供電相線從高功率相線切換到低功率相線上。本實(shí)施例具有多相輸入單相輸出，并且輸出接線口的供電相線可任意切換，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。

上面結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但實(shí)現(xiàn)時(shí)不受上述實(shí)施例限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改。