[發明專利]一種智能電表箱及其控制方法

有效

• 申請號: 202110341168.9
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113162057B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 馬濤;侯磊;馬志鵬;張亞杰;祁天星;盧星海;陳星宇
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司雄安新區供電公司;河北雄安許繼電科綜合能源技術有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/01;H02H3/08;H02H5/04;H02J13/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 李清凡

1.一種智能電表箱，其特征在于，包括箱體(4)，箱體(4)中集成有數據采集模塊(3)、處理器、電能治理模塊(7)和固態繼電器模塊(10)，其中，數據采集模塊(3)的采集端連接若干組電流互感器(1)、電壓互感器(2)，各組的電流互感器(1)、電壓互感器(2)安裝于每家用戶的三相電源線上，用于采集各用戶的與用電量有關的電流信息和電壓信息，實現一個智能電表箱采集多個用戶的用電信息；

數據采集模塊(3)的輸出端與固態繼電器模塊(10)的輸入端連接，固態繼電器模塊的輸出端連接處理器，該固態繼電器模塊(10)用于將從數據采集模塊(3)獲取的電壓、電流信息進行隔離；

所述的處理器連接所述的電能治理模塊(7)，該電能治理模塊(7)包括電抗器(12)、PWM可控整流器(15)、電容器(16)，PWM可控整流器(15)為由開關管(13)與續流二極管(14)構成的三相橋臂支路連接而成，該整流器的交流側通過電抗器(12)連接電網(11)，該整流器的直流側并聯所述的電容器(16)，整流器中開關管(13)的控制端連接所述的處理器，該處理器用于控制開關管(13)的通斷，利用整流器向電網(11)進行無功補償，穩定電網(11)的電壓，從而提高根據所述電流信息和電壓信息計算出的用電量穩定性；

所述智能電表箱在計算用戶的用電量之前，利用電能治理模塊對產生欠壓狀態的電網進行無功補償，保證用電量計算的穩定性和可靠性。

2.根據權利要求1所述的智能電表箱，其特征在于，所述的箱體(4)中還集成有無線定位模塊，用于定位電表箱的位置，所述的處理器與該無線定位模塊連接，在電表箱出現故障或遭遇偷盜時，處理器通過通信連接智能電網管理系統，發送定位信息和對應的時間信息，以實時獲取電表箱所在位置。

3.根據權利要求1所述的智能電表箱，其特征在于，所述的箱體(4)中還集成有顯示模塊(8)，該顯示模塊(8)嵌入箱體(4)的外殼上，且顯示模塊(8)均與所述處理器連接，用于顯示各用戶的用電計信息。

4.根據權利要求3所述的智能電表箱，其特征在于，所述的箱體(4)中還集成有故障報警統計模塊(9)，該故障報警統計模塊(9)與所述的處理器連接，用于將統計到的故障信息送入處理器中，處理器將得到的信息傳入顯示模塊(8)中，以顯示各項信息。

5.根據權利要求1所述的智能電表箱，其特征在于，所述的開關管(13)為IGBT或MOS管。

6.根據權利要求1所述的智能電表箱，其特征在于，所述的電容器(16)包括兩個并聯連接的電容。

7.根據權利要求2所述的智能電表箱，其特征在于，所述無線定位模塊為GPS模塊(5)。

8.一種智能電表箱的控制方法，其特征在于，采用如權利要求1-7任一項所述的智能電表箱，所述控制方法包括以下步驟：

步驟1)，獲取電網(11)的電壓，判斷電網(11)電壓是否低于設定的電壓下限值，若低于，則判定電網(11)處于欠壓狀態；若不低于，則判定電網(11)處于非欠壓狀態；

步驟2)，若電網(11)處于欠壓狀態，則控制電能治理模塊(7)的開關管(13)導通，控制該電能治理模塊(7)通過電抗器(12)向電網(11)發出無功功率，用于提升電網(11)電壓；并重復步驟1)，進行欠壓判斷，當判定為非欠壓狀態時，通過控制開關管(13)的控制端，關閉所述的電能治理模塊(7)；或者在判定電網(11)處于非欠壓狀態后，延時設定時間，關閉所述的電能治理模塊(7)；

步驟3)，從固態繼電器模塊(10)獲取各用戶的三相電壓、三相電流，根據三相電壓、三相電流，計算各用戶的用電量。

9.根據權利要求8所述的智能電表箱的控制方法，其特征在于，步驟3)中，還包括：

從固態繼電器模塊(10)獲取短路保護、過載保護和過熱保護的狀態信息，將所述狀態信息發送給故障報警統計模塊(9)，由故障報警統計模塊(9)進行故障信息的統計，最終將統計好的故障信息發送至顯示模塊(8)，進行故障信息展示。