[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

技術領域

????本發明涉及低壓電網電力測量保護設備領域，尤其涉及一種具有用電故障監測保護功能的智能電能表。

背景技術

根據國家電網公司智能表的定義，智能電能表是由測量單元、數據處理單元、通信單元等組成，具有電能量計量、信息存儲及處理、實時監測、自動控制、信息交互等功能的電能表。因此，現有的智能電能表并沒有具備用電故障監測與保護功能。

智能低壓開關電器領域技術設備近幾年已取得了很大進步，出現了如智能低壓綜合保護器、智能漏電保護器、智能斷路器等智能化開關電器，其主要功能是低壓電路控制和保護，主要涉及的保護類型有過壓、欠壓、失壓、過流、短路、漏電（剩余電流）等，并且一些智能開關電器還具有通信功能，可以實現開關電器運行情況的遠程監控。但這些智能開關電器也存在著一些缺點，如：難以實現與上級電網智能設備和系統實現互動；需要建立獨立的通信和監控系統，建設維護成本高。因此，要在電力用戶中大面積推廣應用智能開關電器也存在較大困難。

另外，隨著供電可靠性要求的提高，由于近年來自備電源和雙電源用戶不斷增加，導致從用戶側向低壓電網反送電事件不斷增多，嚴重威脅著低壓電網維修人員的人身安全。根據檢索的資料，目前國內還未有可以針對在低壓電網專門防止從用戶側反送電的保護性智能開關設備。

國家電網公司提出在“十二五”期間加快建設堅強智能電網，堅強智能電網的最主要特征是“信息化、自動化、互動化”。在低壓配電、用電領域需要涉及的關鍵技術主要有智能用電雙向互動技術、多渠道的自助服務技術、客戶故障智能化管理技術、在線安全用電技術等。

低壓電網是智能電網建設的技術和裝備最薄弱的環節，目前現有低壓電網領域的技術和設備均難以滿足智能電網的需求。具體體現在，智能電能表仍局限于電能計量、計費和相關信息互動功能，智能低壓開關電器仍局限于電氣監測和電氣保護方面功能，還沒有一種同時具有智能電能表與智能開關電器兩方面功能的智能終端設備。

智能電能表是安裝在低壓電網與電力用戶線路設備產權界點之間的一種智能終端設備，是“智能電網”中低壓電網部分的“神經末稍”。以智能電能表為載體，擴充智能電能表在用電測量、保護控制、故障監測分析、用電信息互動方面的功能，對供電企業和電力用戶都具有很強的實用價值。因此，發明一種具有用電故障監測保護功能的智能電能表，作為集計量計費、一次開關、測量、保護控制、在線監測、通信、用電互動等功能于一體的智能終端裝備，將極大地推動智能電網建設在低壓配電、用電方面的發展。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種具有用電故障監測與保護功能的智能電能表，將用電工況測量、故障分析、故障隔離保護、故障遠程監控、用電信息互動等功能納入智能電能表功能范圍，使智能電能表具有用電故障監測保護與報警功能，能根據需要自動分析隔離故障點，與用電信息采集系統的共用一套網絡通道與設備，兼容用電信息采集系統通信協議，用電信息采集系統主站可以以智能電能表為終端管理載體實現對電力用戶的遠程用電故障監控管理。通過改進，還可以提高智能電能表的防竊電功能和防止部分危險用電行為的發生。

本發明所述智能電能表的監測和保護的對象是電能表下側的電氣線路及設備，監測和保護類型包括：過壓、欠壓、失壓、過流、短路、漏電（剩余電流）、反送電等類型故障保護。

本發明所采用的技術方案是：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。電源模塊包含穩壓、整流、充電和電池等電路元件。

優選的，所述電源模塊包括可充電電池。

優選的，還包括通信接口、通信模塊、遠程主站，所述通信接口分別與所述中央處理器CPU、通信模塊相互電連接，所述遠程主站與通信模塊之間采用數據通信協議相互進行通訊。

優選的，還包括通信接口、通信模塊、集中器、遠程主站，所述通信接口分別與所述中央處理器CPU、通信模塊相互電連接，所述遠程主站與集中器、所述集中器與通信模塊之間分別采用數據通信協議相互進行通訊。

優選的，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。