[發明專利]基于低壓配電網的節點信息處理器

有效

• 申請號: 201410176577.8
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN103904780A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 賀貴明
• 申請（專利權）人: 武漢雙微電氣科技有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 武漢荊楚聯合知識產權代理有限公司 42215
• 代理人: 劉治河

技術領域

本發明屬于電力系統低壓配電網絡技術與信息化、智能化技術；將所發明的節點信息處理器嵌入到配電網絡的各級開關（配電箱、配電柜中），使實現：檢測開關運行的電氣參數和所在電網狀態、計算配電運行數據，就近經所連接的配網電纜收發通信傳送這些數據，實現配網開關節點信息化、配電網絡信息化。

背景技術

電力系統從發電、輸電到變電、配電，再經低壓配電網絡連接千家萬戶；這里低壓配電網絡是連接最廣的網絡，錯綜復雜，也是電能損耗最大的網絡；電力系統輸、變、配傳送大量電能的同時，其總損耗電量約占總供電量的12%，這其中約有70%是損耗在低壓配網用電環節，可見配網損耗約占社會總供電量的8.4%，據2013年《中國電力年鑒》統計，全國社會用電量為49657億KWH；8.4%的損失就是4171.188億度電，按每度電0.5元計算就是2085.6億元人民幣；對這個損失有必要弄清根源、采取措施降低。

我國社會現今低壓用電為了收費基本只統計到“月電度量”，對配網各環節在線用電狀況基本沒有管理，大電網送來配網的電流都到哪兒去了，電壓都降在哪兒了，沒有人知道，沒有管理，從而漏洞很多、損失很大。

低壓配電網電力源于配電變壓器，它是配網根節點；由該變壓器低壓側分支電纜逐級延伸擴展網絡，直至各類企事業單位或居家的用電設備（葉節點）；低壓配電網絡都依存于各類生產、辦公、生活等建筑物；配網依建筑物的型式分布，以街道配電為例，一臺變壓器可以供給多個小區（或單位或院落），一個小區分若干棟樓房，一棟樓房分若干樓層，一層樓分若干家庭，一個家庭分若干房室，一間房室有多臺用電設備。這樣組成的配電網絡各級配電箱（開關柜）可定義分層網絡節點為：配變總節點、院落級節點、樓棟級節點、樓層級節點、家庭級節點、房室級節點、用電終端設備（葉子）。

對這些開關節點嵌入本發明的“節點信息處理器”，用以檢測各節點處的電壓、檢測各支路的電流，就近基于配電電纜傳送這些檢測數據，實現全網電氣檢測、電能計量、用電信息收發、就地功率因數補償、干擾濾除等多方面功能集成；其中電氣檢測使檢測節點電壓、流經開關的各單相電流、及相位差；電能計量使計算該相有功、無功、功率因數、按秒、分、時、日、月分別累計有功、無功電度量；用電信息收發使向上級發送上述計算數據，接收上級校時及控制指令；向下級與末端用電設備發送控制與調節指令。

此節點信息處理器可代替過去的計量電度表，且增加了對電能質量和用電參數的監測，使可實現為了節電的就地用電分析和聯網用電分析；增加了對開關的自動控制和接受上級指令的網絡控制，方便于對偷漏電和線損的發現。

由于系統對居室開關每相監測并控制，所以系統對低壓電力網就管理到了末級的每個電力支路，可實現對全網用電合理性、偷電、漏電、浪費電進行徹底地發現和合理控制，從而最大程度降低損耗。

節點信息處理器所含各項檢測技術、計量技術、通信技術、功率因數補償技術、干擾濾波技術等，集成到一起聯網應用，使總體功效發生了前所未有的變化。本項目中使節點信息處理器與電力線通信結合完成所有各級開關節點的數據檢測，也就代替了遠程抄表，代替了用戶電度表。

在電度計量方面，國內現行最先進方式是使用采集與計量專用集成電路芯片，其功能單一，需外接通信，也無法控制，都無法與本發明節點信息處理器相比。

公開日為2001年9月12日、申請號為99809730.6、發明人阿斯科姆電力線通信有限公司的H.維德默等人，專利名稱為：用于通過低壓供電網傳輸信息的裝置及其轉接器；介紹在局部范圍內使電腦與外部設備通過低壓電力線傳輸信息，解決對外網數據傳送方法，其沒有對低壓配電數據檢測、處理，沒有節電控制，更沒有低壓配電信息網概念。

公開日為2003年1月1日、申請號為02117085.1、發明人清華大學的郭靜波，專利名稱為：低壓配電網擴頻通信網絡系統及其通信方法；公開日為2004年12月15日、申請號為01814467.5、發明人德國西門子公司的克勞斯.多斯特爾特等，專利名稱為：在低壓電網上傳輸高頻信號的方法及相應的系統；公開日為2005年6月29日、申請號為200410091841.4、發明人深圳市佳音達通信電子技術有限公司的王歡、譚顯華等，專利名稱為：低壓配電及電力線通信一體化的方法和系統；他們都是利用低壓配電網傳送用戶來自于外網的網絡數據，構成一種傳送外網信息的網絡系統；這些發明只是研究利用電力網傳送網外的數據，不同于本發明完全監測、傳送本配網自行發生的數據，旨在解決節電降耗問題。