專利名稱：一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電能計(jì)量系統(tǒng)，尤其是涉及一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前變配電站運(yùn)行的電能計(jì)量裝置大多是獨(dú)立裝置，而不是一個(gè)分布式系統(tǒng)，所以電能計(jì)量大都實(shí)行以站為單位統(tǒng)一計(jì)量，在變配電站的出線端并沒(méi)有對(duì)各路出線電能進(jìn)行計(jì)量，不便于掌握各條配電線路的線損以及實(shí)時(shí)負(fù)荷變化情況。同時(shí)這種傳統(tǒng)的電能計(jì)量裝置不具備諧波等電能質(zhì)量指標(biāo)的監(jiān)測(cè)，而目前電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使電力系統(tǒng)的諧波大量增加，引起局部電壓、電流波形的嚴(yán)重畸變，電能質(zhì)量問(wèn)題已引起電力企業(yè)及用戶的高度重視。另外傳統(tǒng)電能計(jì)量裝置一般不具備圖形化人機(jī)界面和遠(yuǎn)程通信功能，不便于現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。所以，現(xiàn)有電能計(jì)量裝置在數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)通訊等方面已不能滿足變配電站日益提高的智能化需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，包括電能計(jì)量單元、CAN總線網(wǎng)絡(luò)、集中管理單元，所述的電能計(jì)量單元通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)與集中管理單元連接。所述的電能計(jì)量單元設(shè)有多個(gè)，每個(gè)電能計(jì)量單元均通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)與集中管理單元連接。所述的電能計(jì)量單元包括DSP、二次互感器、信號(hào)調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、CAN總線通信接口、電能脈沖輸出模塊，所述的DSP分別與AD轉(zhuǎn)換器、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、CAN總線通信接口、電能脈沖輸出模塊連接，所述的二次互感器與信號(hào)調(diào)理電路連接，所述的信號(hào)調(diào)理電路與AD轉(zhuǎn)換器連接。所述的集中管理單元包括處理器、GPRS模塊、以太網(wǎng)接口、CAN總線接口、RS485接口、觸摸屏，所述的處理器分別與GPRS模塊、以太網(wǎng)接口、CAN總線接口、RS485接口、觸摸屏連接。所述的處理器為ARM9系列處理器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、電能計(jì)量單元具有電能質(zhì)量分析、自動(dòng)生成歷史數(shù)據(jù)曲線等功能，對(duì)變配電站線路運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)更加全面和智能；2、分布式多功能電能計(jì)量單元用于對(duì)各路出線分別監(jiān)測(cè)，便于單獨(dú)掌握各路出線的負(fù)荷狀況；
3、集中管理單元具有圖形化人機(jī)界面，便于整個(gè)系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)的安裝和調(diào)試；4、集中管理單元具有以太網(wǎng)(或GPRS模塊)，便于系統(tǒng)將數(shù)據(jù)上傳至上級(jí)電能量采集系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例如圖1所示，一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)，包括電能計(jì)量單元1、CAN總線網(wǎng)絡(luò)2、集中管理單元3，所述的電能計(jì)量單元1通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)2與集中管理單元3連接。 所述的電能計(jì)量單元1設(shè)有多個(gè)，每個(gè)電能計(jì)量單元1均通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)2與集中管理單元3連接。如圖2所示，所述的電能計(jì)量單元1包括DSP 11、二次互感器12、信號(hào)調(diào)理電路 13、AD轉(zhuǎn)換器14、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊15、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊16、CAN總線通信接口 17、電能脈沖輸出模塊18，所述的DSP 11分別與AD轉(zhuǎn)換器14、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊15、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊16、CAN總線通信接口 17、電能脈沖輸出模塊18連接，所述的二次互感器12與信號(hào)調(diào)理電路13連接，所述的信號(hào)調(diào)理電路13與AD轉(zhuǎn)換器14連接。DSP 11從AD轉(zhuǎn)換器14獲取三相電壓和三相電流的連續(xù)采樣數(shù)據(jù)之后，DSP對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后通過(guò)各種數(shù)字算法實(shí)現(xiàn)以下計(jì)算1)電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等基本電氣參數(shù)；2)有功電量、無(wú)功電量、有功需量、無(wú)功需量等電能計(jì)量參數(shù)；3)電網(wǎng)頻率、電壓合格率、諧波、閃變、三相不平衡度等電能質(zhì)量參數(shù)。并在RTC的配合下自動(dòng)生成歷史數(shù)據(jù)曲線，存儲(chǔ)于裝置內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊15。各電能計(jì)量單元1通過(guò)CAN總線通信接口 17以總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c集中管理單元3建立通信連接。而電能脈沖輸出模塊18用于計(jì)量精度的校驗(yàn)。CAN總線網(wǎng)絡(luò)2是系統(tǒng)內(nèi)部通信通道，集中管理單元3通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)2實(shí)現(xiàn)與電能計(jì)量單元的通信?？偩€式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆欣跍p小現(xiàn)場(chǎng)施工工作量，同時(shí)CAN總線具有沖突檢測(cè)的特點(diǎn)允許總線上具有多主節(jié)點(diǎn)，極大地提高了總線通信的可靠性。受驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)能力所限，一般每條總線最多允許32個(gè)節(jié)點(diǎn)(電能計(jì)量單元加集中管理單元)。如圖3所示，所述的集中管理單元3包括處理器31、GPRS模塊32、以太網(wǎng)接口 33、 CAN總線接口 34、RS485接口 35、觸摸屏36，所述的處理器31分別與GPRS模塊32、以太網(wǎng)接口 33、CAN總線接口 34、RS485接口 35、觸摸屏36連接。所述的處理器31為ARM9系列處理器。以太網(wǎng)接口 33 (或GPRS模塊32)用于數(shù)據(jù)上傳至上級(jí)電能量采集系統(tǒng)，CAN總線接口 ；34是集中管理單元3與電能計(jì)量單元1的通信通道，而RS485接口 35則允許變配電站其他智能裝置接入該系統(tǒng)。本發(fā)明利用分布式的多功能電能計(jì)量單元1，通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)2與集中管理單元 3組成一套分布式電能計(jì)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了變配電站各路出線電能計(jì)量、電能質(zhì)量以及各基本電氣參數(shù)的綜合監(jiān)測(cè)，并將所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地上傳至上級(jí)電能量采集系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，包括電能計(jì)量單元、CAN總線網(wǎng)絡(luò)、集中管理單元，所述的電能計(jì)量單元通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)與集中管理單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的電能計(jì)量單元設(shè)有多個(gè)，每個(gè)電能計(jì)量單元均通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)與集中管理單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的電能計(jì)量單元包括DSP、二次互感器、信號(hào)調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、CAN總線通信接口、電能脈沖輸出模塊，所述的DSP分別與AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、CAN總線通信接口、電能脈沖輸出模塊連接，所述的二次互感器與信號(hào)調(diào)理電路連接，所述的信號(hào)調(diào)理電路與AD轉(zhuǎn)換器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的集中管理單元包括處理器、GPRS模塊、以太網(wǎng)接口、CAN總線接口、RS485接口、觸摸屏，所述的處理器分別與GPRS模塊、以太網(wǎng)接口、CAN總線接口、RS485接口、觸摸屏連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的處理器為ARM9系列處理器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變配電站分布式電能計(jì)量系統(tǒng)，包括電能計(jì)量單元、CAN總線網(wǎng)絡(luò)、集中管理單元，所述的電能計(jì)量單元通過(guò)CAN總線網(wǎng)絡(luò)與集中管理單元連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有對(duì)變配電站線路運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)更加全面和智能、便于單獨(dú)掌握各路出線的負(fù)荷狀況等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK102419401SQ20101029445
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者井雅, 姚建歆, 張小越, 徐劍, 施偉斌, 江秀臣, 盛繼卿, 金偉 申請(qǐng)人:上海中區(qū)節(jié)電科技有限公司, 上海交通大學(xué), 上海市電力公司