[發明專利]一種三相高精度多功能電能表

無效

• 申請號: 201410134897.7
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103869115A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 牟婷婷
• 申請（專利權）人: 杭州乾程弘泰電力科技有限公司
• 主分類號: G01R11/00
• 分類號: G01R11/00;G01R11/04
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

技術領域：

本發明屬于三相電能表技術領域，涉及一種三相高精度多功能電能表，既能適用于傳統舊式電網系統，又可用于過程層具有電子式互感器的新型電網系統，最大程度適應市場需求。?

背景技術：

關口電能表是指安裝在發電企業上網、跨區聯絡線、省網聯絡線及省內下網等關口電能計量裝置中的電能表，其采集數據用于貿易結算和內部經濟指標的考核，在整個電網的電能計量中起著重要作用，并為電網的調度、國家能源戰略、社會經濟發展、能源調配等提供關鍵詳盡的能源數據支撐，適用于關口的電能表一般選用進口或國產符合規程要求的多功能電能表，要求具備雙向計量，計量有功、無功電能、峰、平、谷尖峰電能、最大需量和數據傳輸等功能。目前，安裝運行在發電企業上網、跨區聯絡線、省網聯絡線及省內下網等關口電能計量裝置中的高端關口表，大多為進口的0.2S級、0.5S級或0.5級多功能電能表，常見運行在國內的高精度等級電能表主要有蘭吉爾公司的U/Q/D，EDMI公司的MK3，ION公司的ION8000等系列，價格較為昂貴；而國內的智能電能表由于受到國網和南網統一招標的限制，沒有得到很好的發展，性能和質量都處于中低端水平，大都匹配性不好，數據通信不夠快速可靠，精度一般，EMC方面有諸多缺陷等，尤其是快速瞬變脈沖群兼容性不高。另一方面，傳統的關口表計量原理為電流經過互感器，高電壓高電流變為低電壓低電流，進入電能表經過表內的互感器轉換后進入計量模塊，得到相關的數據，從而實現測量，由于需要經過專用的互感器才能進入電能表，所以每只電能表處理的對象有限，不能滿足大型智能電網系統的需求；例如有中國專利200720039181.4公開了一種三相多功能電能表，采用A/D轉換和DSP芯片代替傳統專用電能芯片來實現諧波分析功能，增加的USB接口模塊實現大量數據傳輸；中國專利201320376970.2公開的一種抗強磁場、抗直流飽和三相多功能電能表，能夠防止外界磁場的影響和杜絕竊電問題發生；上述專利均存在性能不佳，精度不高，?通信速度慢等缺點，因此本發明設計一種兼容性好、精度高、具有諧波分析功能的適用于各種規模用電網絡的三相多功能電能表。?

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計提供一種三相高精度多功能電能表，用于各類電網系統的電能計量，最大程度適應工業用電的現場環境。?

為了實現上述目的，本發明涉及的高精度多功能電能表的主體器件包括通訊電路、存儲電路、電壓采樣電路、顯示器、顯示驅動電路、主控制器、計量模塊、網卡、以太網接口、時鐘電路、按鍵電路和電流采樣電路，各電路單元按照電學原理電信息連通構成三相高精度多功能電能表的主體，主控制器通過常規接口方式分別與通訊電路、存儲電路、時鐘電路、按鍵電路、計量模塊和顯示驅動電路電信息連通，實現主控制器對各電路單元的控制，計量模塊輸入端分別與電壓采樣電路、電流采樣電路和網卡電信息連通，網卡輸入端接有以太網接口，顯示驅動電路輸出端接有顯示器；顯示器選用3.5寸1600萬色液晶顯示屏；通訊電路為帶RS485通信接口的電路單元，通訊電路中的RS485通訊接口采用獨立于主電路的電源進行供電，以保證電能表整體工作的穩定可靠；存儲電路中的存儲器集成電路選用FM24CL64，電壓采樣電路中的電壓采樣電阻選用0.5%薄膜高精度精密貼片電阻，主控制器選用型號為STM32F207ZE系列單片機，計量模塊中的電能計量芯片為ADE7880，時鐘電路選用自帶晶振的時鐘芯片ISL12022M作為時鐘核心，時鐘電路采用CR2032紐扣電池作為備用電源，使得時鐘芯片在斷電時仍能正常工作以保證計時的準確性；電流采樣電路中的電流采樣電阻和電流互感器分別選用0.5%薄膜高精度精密貼片電阻和0.2級10A/5Ma的互感器。?

本發明與現有技術相比，增設了網卡與以太網接口，使得該電能表既能通過電壓電流采樣進行電能和其他相關參數的測量與計算，也能通過以太網接口利用實時的采樣信息，進行電能和其他相關參數的測量與計算；測量精度較高，其中電能計量精度達到0.2S，電壓和?電流的測量誤差≤±0.1%，頻率測量誤差≤±0.1%，諧波測量精度達A級；其結構簡單，成本低，體積小，功耗小，可靠性高，通用性好，抗干擾能力強，兼容性好，防靜電能力強，升級換代簡易。?

附圖說明：

圖1為本發明的設計框架主體結構原理示意圖。?

具體實施方式：

下面結合附圖并通過實施例對本發明作出進一步詳細說明。?

實施例：?