[發明專利]一種具有用電故障監測保護功能的智能電能表

有效

• 申請號: 201210301736.3
• 申請日: 2012-08-23
• 公開（公告）號: CN102830255A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 王金澤
• 申請（專利權）人: 王金澤
• 主分類號: G01R11/25
• 分類號: G01R11/25;G01R35/04
• 代理公司: 福建煉海律師事務所 35215
• 代理人: 許育輝

1.一種具有用電故障監測保護功能的智能電能表，包括計量芯片、漏電電流采樣電路、相電流采樣電路、相電壓采樣電路、中央處理器CPU，低壓斷路器，所述漏電電流采樣電路電聯接所述計量芯片，所述計量芯片與中央處理器CPU相互電聯接，所述中央處理器CPU經一跳閘輸出接口電聯接所述低壓斷路器，所述低壓斷路器經一狀態采集接口電聯接所述中央處理器CPU，其特征在于，還包括電源模塊。

2.根據權利要求1所述的一種具有用電故障監測保護功能的智能電能表，其特征在于，所述電源模塊包括可充電電池。

3.根據權利要求1所述的一種具有用電故障監測保護功能的智能電能表，其特征在于，所述低壓斷路器包括分勵脫扣器和輔助接點，所述跳閘輸出接口電聯接分勵脫扣器，所述輔助接點電聯接狀態采集接口；還包括保護控制開關和跳閘繼電器，所述保護控制開關和跳閘繼電器串接在輸出接口的控制輸出回路上。

4.根據權利要求1所述的一種具有用電故障監測保護功能的智能電能表，其特征在于，還包括鍵盤、顯示屏、聲光報警器，所述鍵盤電聯接所述的中央處理器CPU，所述中央處理器CPU分別電聯接所述顯示屏、聲光報警器；所述顯示屏用于顯示電量、電費、功率、表計故障、以及過流、短路、過壓、欠壓、失壓、漏電、反送電故障的保護相關事件信息；所述聲光報警器用于提示電能表運行工況、通信狀態、電能表異常狀態、相關的故障保護信息；所述中央處理器CPU分別與一時鐘模塊相互電聯接，與一數據存儲器相互電聯接。

5.根據權利要求1所述的一種具有用電故障監測保護功能的智能電能表，其特征在于，所述數據通信協議在《電力用戶用電信息采集系統》的通信協議和技術規范上進行功能擴充，擴充后的協議實現向下兼容采集系統和設備、共用通信通道。

6.根據權利要求1所述的一種具有用電故障監測保護功能的智能電能表，其特征在于，所述智能電能表與遠程主站系統或遠程管理終端通過數據通信協議進行雙向通信，并接受遠程主站系統或遠程管理終端的管理。

7.一種具有用電故障監測保護功能的智能電能表的用電故障監測和控制方法，其特征在于：采用權利要求1-6任一項所述的具有用電故障監測保護功能的智能電能表，包括以下步驟，

步驟1：智能電能表中的所述相電流采樣電路所采集的交流電流信號、所述相電壓采樣電路所采集的交流電壓信號和所述漏電電流采樣電路所采集的漏電電流信號中的一種或多種組合信號轉換為數字信號，傳入所述計量芯片進行數據處理，并存入暫存器中；步驟2：所述數據存儲器中預先存儲有由遠程主站或智能電能表按鍵輸入的各種保護整定值或報警整定值，所述中央處理器CPU不斷讀取或接收來自計量芯片的數據，并與相應的保護整定值或報警整定值進行比較，判斷智能電能表所接用戶負載側電路所處的工作狀態；

步驟3：當讀取或接收到的數據值處于正常工作狀態的整定值范圍內，則不啟動相應故障保護和報警子程序，所述中央處理器CPU將數據進行分析統計，形成單位時間內的平均值、最大值、最小值等統計數據，并在顯示屏上，并定時將相關數據上傳、經集中器轉發到到遠程主站，或直接上傳到遠程主站，以便遠程主站進行漏電數據存儲和分析，再返回步驟2；當超出或低于整定值范圍時，則啟動相應故障保護和報警子程序，進行進一步故障判斷；根據綜合判斷結果，中央處理器CPU發出保護跳閘指令給所述低壓斷路器，所述低壓斷路器中的分勵脫扣器動作斷開線路，或發出報警指令給聲光報警器，進行報警；

步驟4：由所述中央處理器CPU將報警、故障保護跳閘事件、以及故障保護或報警的執行情況形成帶有時間戳的故障事件報文，寫入數據存儲器，并在顯示器上顯示，所述智能電能表將相關故障事件報文和數據實時上傳，經集中器轉發到遠程主站，或直接上傳到遠程主站，遠程主站進行數據存儲和分析。