[發(fā)明專利]一種模塊化設(shè)計(jì)的電力能效監(jiān)測(cè)終端

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710597000.8
• 申請(qǐng)日: 2017-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN107276231A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢昱;童思普;張勝丘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京新聯(lián)電能云服務(wù)有限公司;南京新聯(lián)電子股份有限公司;貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司六盤水供電局
• 主分類號(hào): H02J13/00
• 分類號(hào): H02J13/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司32215
• 代理人: 沈根水

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種模塊化設(shè)計(jì)的電力能效監(jiān)測(cè)終端，屬于能效監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)精細(xì)化用電管理及需求側(cè)響應(yīng)，達(dá)到有序用電及節(jié)能降耗的目的，用電單位除了對(duì)總用電回路監(jiān)測(cè)之外，還需擴(kuò)展到對(duì)各分支用電回路進(jìn)行監(jiān)測(cè)；現(xiàn)有技術(shù)一般采用在各分支回路中加裝電流互感器、采集器、通信模塊等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)各用電回路的用電信息和電能質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中的電流互感器由一次互感器和二次互感器（一般稱為儀表互感器，裝在采集器中）組成，體積大、成本高，受現(xiàn)場(chǎng)安裝空間限制安裝困難，甚至有些分支回路需要改造才能安裝；用電單位的分支回路多，每回路均需接入電流互感器、采集器、通信模塊等設(shè)備，設(shè)備成本高；此外采集器需要從現(xiàn)場(chǎng)各支路中接入電壓信號(hào)，安裝時(shí)要進(jìn)行停電操作，給用電單位的生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)造成影響；由于接入電纜多，施工時(shí)要進(jìn)行專業(yè)的布線，安裝難度及工作量大、施工費(fèi)用高、施工周期長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的是一種模塊化設(shè)計(jì)的電力能效監(jiān)測(cè)終端，其目的旨在實(shí)現(xiàn)電能測(cè)量設(shè)備不停電安裝，提供一種無通信線連接、無需調(diào)試、自組網(wǎng)的高效監(jiān)測(cè)終端。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：模塊化設(shè)計(jì)的電力能效監(jiān)測(cè)終端，其結(jié)構(gòu)包括電源模塊A、通信模塊B、交采模塊C；其中，電源模塊A的電源輸出端分別與通信模塊B、交采模塊C的電源輸入端相連；電源模塊A的信號(hào)輸入輸出端與通信模塊B的第一信號(hào)輸入輸出端相連，交采模塊C的信號(hào)輸入輸出端與通信模塊B的第二信號(hào)輸入輸出端相連。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：利用電磁感應(yīng)和霍爾效應(yīng)原理設(shè)計(jì)了一款寬量程的智能互感器，最大測(cè)量電流可達(dá)到1000A；通過對(duì)穿刺取電、開口式電流互感器、電氣測(cè)量、溫度測(cè)量、無線傳輸技術(shù)的高度集成，將一二次互感器、采集器和通信模塊融合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的測(cè)量設(shè)備，大大減小現(xiàn)場(chǎng)的接線復(fù)雜程度；終端內(nèi)部模塊之間通過共用電源和無線通信的方式進(jìn)一步減小產(chǎn)品體積，在傳統(tǒng)互感器的尺寸空間上實(shí)現(xiàn)了電壓、電流、功率、功率因數(shù)、電量、需量、諧波、溫度等數(shù)據(jù)的計(jì)量；模塊化的設(shè)計(jì)方式使得產(chǎn)品配置靈活多樣，當(dāng)同一監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)下的分支回路較多時(shí)，通過擴(kuò)展交采模塊即可實(shí)現(xiàn)；終端配備后備電源，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶用電線路的斷相、短線和停上電等異常事件并進(jìn)行上報(bào)，因此便于用戶及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電線路的異常情況，避免出現(xiàn)次生危害。

附圖說明

附圖1為模塊化電力能效監(jiān)測(cè)終端系統(tǒng)框圖。

附圖2為監(jiān)測(cè)終端內(nèi)部模塊之間的級(jí)聯(lián)接口。

附圖3為監(jiān)測(cè)終端電源模塊A框圖。

附圖4為監(jiān)測(cè)終端通信模塊B框圖。

附圖5為監(jiān)測(cè)終端交采模塊C框圖。

附圖6為開關(guān)電源電路原理圖。

附圖7為后備電源電路原理圖。

附圖8-1為交采計(jì)量電路計(jì)量芯片部分原理圖。

附圖8-2為交采計(jì)量電路信號(hào)輸入部分原理圖。

附圖9-1為核心處理電路單片機(jī)部分原理圖。

附圖9-2為核心處理電路單片機(jī)外圍電路部分原理圖。

附圖10為RS485通信電路原理圖。

附圖11為微功率無線通信電路原理圖。

具體實(shí)施方式

模塊化設(shè)計(jì)的電力能效監(jiān)測(cè)終端，其結(jié)構(gòu)包括電源模塊A、通信模塊B、交采模塊C；其中，電源模塊A的電源輸出端分別與通信模塊B、交采模塊C的電源輸入端相連；電源模塊A的信號(hào)輸入輸出端與通信模塊B的第一信號(hào)輸入輸出端相連，交采模塊C的信號(hào)輸入輸出端與通信模塊B的第二信號(hào)輸入輸出端相連。

所述電源模塊A的信號(hào)輸入輸出端與通信模塊B的第一信號(hào)輸入輸出端之間通過標(biāo)準(zhǔn)RJ11接口級(jí)聯(lián)線纜連接，交采模塊C的信號(hào)輸入輸出端與通信模塊B的第二信號(hào)輸入輸出端之間也通過標(biāo)準(zhǔn)RJ11接口級(jí)聯(lián)線纜連接；電源模塊A、通信模塊B、交采模塊C三個(gè)模塊之間通過標(biāo)準(zhǔn)RJ11接口級(jí)聯(lián)線纜進(jìn)行信號(hào)連接和數(shù)據(jù)傳輸。

所述電源模塊A包括核心處理電路、交采計(jì)量電路、RS485通信電路、后備電源電路、開關(guān)電源電路；其中，核心處理電路的第一信號(hào)輸入輸出端與交采計(jì)量電路的信號(hào)輸入輸出端相連，核心處理電路的第二信號(hào)輸入輸出端與RS485通信電路的信號(hào)輸入輸出端相連，核心處理電路的第一信號(hào)輸入端與后備電源電路的信號(hào)輸出端相連，核心處理電路的第二信號(hào)輸入端與開關(guān)電源電路的信號(hào)輸出端相連；核心處理電路、交采計(jì)量電路、RS485通信電路、后備電源電路、開關(guān)電源電路設(shè)計(jì)在電路板上，電路板安裝在模塊外殼中。