[實用新型]一種用電負荷監測裝置、系統

有效

• 申請號: 201220443714.6
• 申請日: 2012-08-31
• 公開（公告）號: CN202975176U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 王維彬;趙羨龍;成小瑛
• 申請（專利權）人: 國網電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本實用新型涉及電力設備領域，更具體地涉及一種用電負荷監測裝置、系統。

背景技術

現有電能計量系統一般由計量互感器和電能表組成，用戶的負荷由電能表讀取，但電能表極易被破壞或改裝，導致讀出的負荷并不是實際的負荷。于是出現了通過對比專變一次側的視在功率和電能表讀出的視在功率來實現負荷監測的裝置和方法，但這需要根據輸電線路的負荷及電壓等級將設備劃分成許多型號，設計和實現起來都比較復雜，且安裝方式需要破壞原輸電線路，供電部門難免會質疑其實用性和安全性。

實用新型內容

與現有技術相比，本實用新型克服了現有技術中通過電流互感器測量電流通常要將電流互感器套接在輸電線路上，需斷開電力線且安裝時需斷電，磁通易飽和等缺點，不需電力線斷電即可安裝，磁通不易飽和。本實用新型提出了測量一次側磁場并轉換為一次側電流值來實現負荷監測的裝置、系統。

本實用新型提供了一種用電負荷監測裝置，包括：處理器單元以及分別與處理器單元相連的GPRS單元和測量變壓器一次側磁場的磁場傳感器；處理器單元獲取磁場傳感器傳送的磁場數據，進行處理后與通過GPRS單元讀取的負控終端的視在功率比較，以實現用電負荷監測。

本實用新型提供的用電負荷監測裝置，其中所述磁場傳感器使用單軸線圈設計，平行設置在電力線下方預定距離處。

本實用新型提供的用電負荷監測裝置，其中所述處理器單元包括將磁場傳感器采集的模擬值轉換成數字值的模-數轉換器。

本實用新型提供的用電負荷監測裝置，其包括短消息服務（SMS）單元，處理器單元通過該單元和用電管理者的手機進行用電負荷數據的交流。

本實用新型提供的用電負荷監測裝置，其包括存儲單元，該存儲單元用于存儲用電數據并供處理器單元讀取。

本實用新型提供的用電負荷監測裝置，其包括時鐘單元，該時鐘單元用于處理器單元的時鐘設定。

本實用新型提供的用電負荷監測裝置，其中所述處理器單元采用Cortex-M3內核ARM處理器。

本實用新型還提供了一種用電負荷監測系統，包括本實用新型的用電負荷監測裝置和上位機服務器。

本實用新型提供的用電負荷監測系統，其中所述上位機服務器為手持設備或遠程主站。

本實用新型通過利用磁場采集單元安裝方便，無需斷電安裝的優點，測量專變用戶的一次側輸電線路的磁場，并通過本實用新型的磁場-電流轉換方法獲得電流值，再通過對比一次側、二次側的功率來實現用電負荷監測，解決了現有負荷監測裝置的安裝復雜、用戶接受度不高等缺點，并且本實用新型采用的一、二次側的功率比對方法可更好地監測用電負荷，及時發現用電異常事件。

附圖說明

圖1為本實用新型的用電負荷監測裝置的實施例結構框圖；

圖2為本實用新型的磁場傳感器與電力線安裝實施例示意圖。

具體實施方式

下面描述本實用新型的用電負荷監測裝置的工作過程。一次側磁場采集單元采集電力線周圍的磁場強度值，并將所測數據發送到處理器單元，處理器單元對此數據進行處理，首先計算出相對應的一次電流值，并進一步通過預置的輸電線路電壓等級及上述計算出的電流值計算出視在功率；同時處理器單元通過GPRS單元讀取負控終端的電流值（二次側電流）和視在功率。處理器單元記錄并比較同一時刻一次側和二次側的視在功率，當持續一段時間例如15分鐘，兩個視在功率之間的差超過預定值（例如30%）時通過SMS單元發出報警信息到用電管理者手機或管理平臺上，報警某負荷失調。

其中，處理器單元采用Cortex-M3內核ARM處理器，具有功耗低、速度快、功能豐富的特點，主要完成磁場數據的接收，短消息服務（SMS）單元的控制，數據的處理及備份，時鐘的設定，GPRS的控制。處理器單元自帶模-數轉換器AD，將磁場采集單元采集的模擬值轉換成數字值。處理器單元通過采集到的磁場計算電流，并進一步由預設在處理器中的電壓等級值計算出實際的用電視在功率。每相視在功率等于線電壓（即電壓等級如10kV）乘以每相相電流有效值，再除以根號3，如公式1所示：

P=V*I/3]]>（公式1）

其中：P為視在功率；

V為線電壓；