[實用新型]分布式電能采集系統

有效

• 申請號: 201520149441.8
• 申請日: 2015-03-16
• 公開（公告）號: CN204515016U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 季旭;邢翼;林才富;朱子明;蔡衛國;劉麗
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網浙江省電力公司湖州供電公司;國網浙江長興縣供電公司;湖州昆侖電力設備有限公司
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

技術領域

本實用新型實施例主要涉及電網公共供能系統中的分布式電能發電輸電和電能采集系統。

背景技術

目前電網的發展已不僅限于通過變電站向用能用戶輸送電力，而已經在用戶用能單位組成的用電網絡中根據地理位置和實際生產需求設置了分散的發電設備，通過清潔能源或可再生能源的方式向電網饋送清潔電能。同時，用能用戶在使用電能外還要使用到水、燃氣、熱量等多種資源和能源，客觀上存在多樣的計量需求，在常規的解決方案中分別采用水表、燃氣表、熱能表等多種計量裝置，分別進行數據采集和計量計費，這些需要電表配合自身的電池結合人工抄表來實現，費時費力，電池也存在使用壽命的情況。數據采集過程中每個種類的計量裝置采集的數據格式不統一，需要多個網絡通道才能分別上傳各種計量裝置采集的數據，造成設備的重復投資。

而由于這種復雜網絡的出現，在多結點接入、長距離傳輸、任意分布的布線方式的場合，對電能的計量計費則難以可靠應用。在電能量采集時基于監控的需要，存在著對采集數據實時顯示的要求，但是因為傳統電能表參數輸出頻率只有幾Hz，無法得到實時的電壓，電流，功率波形，難以滿足用戶的需求。

實用新型內容

本實用新型技術方案旨在解決前述技術缺陷，設計一種分布式電能采集系統，能夠對分散設置的發電設備和直接來自變電站輸配電設備的電能的耗用量進行集中采集，實現有效的電網電能用電和用能質量的采集和分析。

為了實現此目的，本實用新型技術方案1：分布式電能采集系統，包括用于向電網用電負載輸送電能的配變電終端，以及連接于所述電網用電負載與配變電終端之間的電能采集裝置，用于對所輸送的電能進行用電計量，進一步包括分布式發電裝置，分散布置于電網用電負載周圍，用于獲取來自配變電終端輸送的工作電力，將無源能量轉換為新的電能并通過逆變器向所述電網用電負載饋送；以及電能分配裝置，用于將這部分新的電能向不同的電網用電負載提供工作電力，其中所述電能采集裝置進一步對新的電能進行用電計算。

作為改進，所述的分布式發電裝置是光伏電池板，所述無源能量為光能，通過所述的光伏電池板將光能轉換為新的電能。

作為改進，所述電能分配裝置包括：電流信號采集端，對新的電能信號或直接來自配變電終端的電能電流信號進行采集；連接所述電流信號采集端的RC濾波器，對所述電流信號進行RC濾波；連接所述RC濾波器的阻抗變換器，用于減小所采集的電流信號的輸出阻抗；連接所述阻抗變換器的放大倍數控制器，用于對接收到阻抗變換器的電流信號進行一定倍數的一次放大；連接所述放大倍數控制器的同相放大器，對經一次放大的電流信號進行二次放大；以及連接所述同相放大器的控制器，接收經二次放大的電流信號以根據預設算法對來自新的電能或直接來自配變電終端的電能電流進行分配，其中所述阻抗變換器是將所采集的電流信號的輸出阻抗減低為所述放大倍數控制器的輸出內阻，其放大倍數為1。

作為在此基礎上的進一步改進，所述放大倍數控制器根據控制器的控制信號VPOS對接收的電流信號進行一定倍數的放大。較佳地，所述放大倍數為10至80的范圍以內。

作為改進，分布式電能采集系統進一步包括電壓信號采集端，對新的電能信號或直接來自配變電終端的電能電壓信號進行采集；連接所述電壓信號采集端的RC濾波器，對所述電壓信號進行RC濾波；連接所述RC濾波器的阻抗變換器，用于減小所采集的電壓信號的輸出阻抗，輸送至所述的控制器。

作為進一步改進，所述控制器包括ADC采樣電路和與之連接的MCU電路，其中所述ADC采樣電路接收采集到的電流信號和電壓信號并轉換為MCU電路可讀的數字信號。

較佳地，分布式電能采集系統對新的電能信號或直接來自配變電終端的電能信號的交流信號中的每一相配置一個電能分配裝置，或者對每一電網用電負載配置一個電能分配裝置。

作為又一改進，分布式電能采集系統進一步包括連接所述控制器的協控制器，用于根據對電能電流的分配算法對分配給多個電網用戶負載的電流和電壓信號進行計量以計算用電量。