[發明專利]一種基于自主無線組網的用電負荷監測系統及方法

有效

• 申請號: 201410209653.0
• 申請日: 2014-05-19
• 公開（公告）號: CN104022571A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 尤文鋒;周捷;朱金大;孫國城;吳琳;劉宇;劉君;戚雪;劉昀軒
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網遼寧省電力有限公司鞍山供電公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種基于自主無線組網的用電負荷監測系統及方法，屬于電力系統及其自動化領域。

背景技術

隨著我國經濟的迅猛發展，國家支農惠農政策的相繼出臺，農村經濟得到迅猛發展，農民生活逐年改善。通過“戶戶通電”、“家電下鄉”等惠民工程的有效實施,農村電氣化水平正在逐步提高。電氣化生活在農村逐步推廣，現在的農村40%有了空調、60%有了冰箱、80%有了電磁爐；電飯煲、電暖器、電熱水壺等大功率電器更是成了農村家庭的常用電器。大功率家用電器的普及對農網配電臺區的負荷監測和管理提出了新的要求。

目前覆蓋農網配電臺區的用電信息采集系統承擔著對農網配電臺區內用電戶的負荷監測任務，但用電信息采集系統主要偏重于對用電戶凍結電量、用電計費、平均功率等非實時信息的采集，缺乏對臺區各用電戶電壓、電流、剩余電流等實時信息的監測。而農網配電臺區用電故障主要由用電過負荷、剩余電流過大等引起。同時用電信息采集系統采用無線公網GPRS通信方式，每年均需要支付一筆較高的GPRS數據流量費用。

綜上所述，目前覆蓋農網配電臺區的用電信息采集系統存在三個問題，（1）目前農網配電臺區內用電負荷電壓、電流以及剩余電流等實時用電負荷信息監測問題；（2）農網配電臺區用電負荷監測需要通訊數據流量費用的問題；（3）農網配電臺區過負荷、漏電流等故障迅速定位排查問題。

發明內容

本發明提供了一種基于自主無線組網的用電負荷監測系統及方法，解決了目前農網配電臺區內用電負荷電壓、電流以及剩余電流等實時用電負荷信息監測問題，解決了農網配電臺區用電負荷監測需要通訊數據流量費用的問題，解決了農網配電臺區過負荷、漏電流等故障迅速定位排查問題。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種基于自主無線組網的用電負荷監測系統，包括設置于縣級主站中心的統一監控平臺、臺區智能管理終端、智能配電柜、臺區智能開關和智能家用保護開關，所述統一監控平臺、智能配電柜、臺區智能開關和智能家用保護開關均與臺區智能管理終端通信連接；所述智能家用保護開關設置于臺區內用電戶的用電線路上，用以實時監測用電戶的用電負荷，采集用電負荷數據并將用電負荷數據發送給臺區智能管理終端，所述智能家用保護開關可根據用電負荷數據自動實現對所處用電線路的用電保護，也可接受臺區智能管理終端發送的用電保護指令實現對所處用電線路的用電保護；所述智能配電柜用以實現對臺區內電路的分配，實時監測臺區總的用電負荷，將總的用電負荷數據發送給臺區智能管理終端；所述臺區智能開關設置于配電柜分配的電路支路上，用以實時監測電路支路上的用電負荷，采集用電負荷數據并將用電負荷數據發送給臺區智能管理終端，所述臺區智能開關可根據用電負荷數據自動實現對所處電路支路的用電保護，也可接受臺區智能管理終端發送的用電保護指令實現對所處電路支路的用電保護；所述臺區智能管理終端實時接收智能配電柜、臺區智能開關以及智能家用保護開關發送的用電負荷數據，并實時將接收到的用電負荷數據發送給統一監控平臺，所述臺區智能管理終端接收并發送統一監控平臺發出的用電保護指令；所述統一監控平臺接收臺區智能管理終端發送的用電負荷數據，顯示用電負荷數據，分析用電負荷數據，判斷臺區用電異常情況，發出用電保護指令對用電負荷進行合理調整和控制。

所述統一監控平臺包括接入路由、前置服務器、后置服務器、數據服務器、工作站、web服務器、主干網交換機、采集交換機、物理隔離、防火墻；所述主干網交換機和采集交換機上均連接有數據總線，兩數據總線之間連接有前置服務器和后置服務器，與主干網交換機連接的數據總線上連接有數據數據服務器、工作站和物理隔離，所述物理隔離還依次連接有web服務器和防火墻，與采集交換機連接的數據總線上連接有接入路由，接入路由為統一監控平臺與臺區智能管理終端通信的接口。

所述臺區智能管理終端上設置有無線通信模塊和通信接口，所述臺區智能開關上設置有通信接口，所述智能家用保護開關上設置有無線通信模塊，所述臺區智能管理終端分別于統一監控平臺和智能家用保護開關之間無線通信連接，所述臺區智能管理終端與臺區智能開關之間通過通信總線連接。

所述臺區智能管理終端與統一監控平臺之間采用無線GPRS通信，所述臺區智能管理終端與智能家用保護開關之間采用物聯網無線通信，所述臺區智能管理終端與臺區智能開關之間通過485通信總線連接。

所述用電負荷數據包括用電負荷的電壓、電流和剩余電流。

一種基于自主無線組網的用電負荷監測系統的監測方法，包括以下步驟，