本發(fā)明屬于電量計量領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光纖通信的多線路電量計量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電量計量主要是通過電壓互感器和電流互感器來采樣電力線路中的電壓和電流信號，并對采樣到的電壓和電流信號進行計算以獲得電力線路的基本電量參數(shù)，以實現(xiàn)對電力線路的電能用量的計量。

然而，現(xiàn)有的電量計量裝置只能對一條電力線路的電能用量進行計量，當需要對多條電力線路的電能用量進行計量時需要使用多個電量計量裝置，導(dǎo)致線路復(fù)雜、難以維護，增加了硬件成本和維護成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于光纖通信的多線路電量計量系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的電量計量裝置只能對一條電力線路的電能用量進行計量，當需要對多條電力線路的電能用量進行計量時需要使用多個電量計量裝置，導(dǎo)致線路復(fù)雜、難以維護，增加了硬件成本和維護成本的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于光纖通信的多線路電量計量系統(tǒng)，包括：

外接待測電力線路、按預(yù)設(shè)采樣頻率和時間順序采樣所述待測電力線路的電壓電流數(shù)據(jù)的至少兩個電壓電流采樣電路，每個電壓電流采樣電路對應(yīng)連接一條待測電力線路；

通過光纖與所述至少兩個電壓電流采樣電路連接，將所述至少兩個電壓電流采樣電路所采樣的電壓和電流數(shù)據(jù)組成通信包的第一光交換機；

與所述第一光交換機連接，對所述通信包的數(shù)據(jù)進行計算處理并生成計算結(jié)果的電量計量裝置。

優(yōu)選的，所述電壓電流采樣電路包括：

與所述待測電力線路連接，以將所述待測電力線路的電流按比例轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)大小的電流的電流互感器；

與所述待測電力線路連接，以將所述待測電力線路的電壓按比例轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)大小的電壓的電壓互感器；

分別與所述電流互感器和所述電壓互感器連接并通過光纖與所述第一光交換機連接，按預(yù)設(shè)采樣頻率和時間順序?qū)?jīng)所述電流互感器轉(zhuǎn)換后的電流和所述電壓互感器轉(zhuǎn)換后的電壓進行采樣的電壓電流采樣模塊。

優(yōu)選的，所述電壓電流采樣模塊為AD采樣芯片。

優(yōu)選的，所述電量計量裝置包括:

根據(jù)所述通信包的數(shù)據(jù)，計算所述待測電力線路的電能的電壓、電流、電能和需量的計算模塊；

與所述計算模塊連接，對所述計算模塊的計算結(jié)果進行存儲的存儲模塊；

與所述計算模塊連接，對所述計算模塊的計算結(jié)果進行顯示的顯示模塊。

優(yōu)選的，所述存儲模塊的數(shù)據(jù)存儲周期為1～3年。

優(yōu)選的，所述電量計量裝置內(nèi)置有將所述計算結(jié)果通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)上傳至上級主站的第二光交換機，所述電量計量裝置通過所述第二光交換機外接所述上級主站并雙向通信。

優(yōu)選的，所述第一光交換機和所述第二光交換機均包括8～16個光纖端口。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)采樣頻率為每秒鐘采樣32～128個采樣點。

優(yōu)選的，所述通信包為SV報文格式。

優(yōu)選的，所述待測電力線路為三相交流電線路，所述多線路電量計量系統(tǒng)包括與2～8條三相交流電線路一一對應(yīng)連接的2～8個電壓電流采樣電路。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于：

能夠通過一個電量計量裝置對至少兩條電力線路的用電量進行計量，簡化了線路、減少了電量計量裝置的數(shù)量，降低了硬件成本和維護成本；

通過光纖將采樣到的至少兩條電力線路的電壓和電流數(shù)據(jù)傳遞至第一光交換機組成通信包，然后將所述通信包傳遞至電量計量裝置進行計算處理，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率和數(shù)據(jù)處理效率；

通過第二光交換機外接上級主站，可實現(xiàn)與上級主站的雙向通信，以將計算結(jié)果上傳至上級主站，并使上級主站可以隨時隨地的獲取電量計量裝置的數(shù)據(jù)；

將存儲模塊的數(shù)據(jù)存儲周期設(shè)為1～3年，可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的循環(huán)保存。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一提供的基于光纖通信的多線路電量計量系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明實施例二提供的基于光纖通信的多線路電量計量系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例一

圖1是本發(fā)明實施例一提供的基于光纖通信的多線路電量計量系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖。

如圖1所示，本實施例提供的基于光纖通信的多線路電量計量系統(tǒng)100包括電壓電流采樣電路101、電壓電流采樣電路102、第一光交換機103和電量計量裝置104。

電壓電流采樣電路101外接一條待測電力線路201，按預(yù)設(shè)采樣頻率和時間順序采樣所述待測電力線路201的電壓電流數(shù)據(jù)。

電壓電流采樣電路102外接另一條待測電力線路202，按預(yù)設(shè)采樣頻率和時間順序采樣所述待測電力線路202的電壓電流數(shù)據(jù)。

在本實施例中，所述預(yù)設(shè)采樣頻率為每秒鐘采樣32～128個采樣點。

第一光交換機103通過光纖11與電壓電流采樣電路101連接、通過光纖12與電壓電流采樣電路102連接，用于將電壓電流采樣電路101和電壓電流采樣電路102所采樣的電壓和電流數(shù)據(jù)組成通信包。

在一優(yōu)選實施例中，所述通信包為SV報文格式。

電量計量裝置104與第一光交換機103連接，用于對所述通信包的數(shù)據(jù)進行計算處理并生成計算結(jié)果。

在具體應(yīng)用中，電量計量裝置主要用于接收所述通信包，并根據(jù)所述通信包的數(shù)據(jù)計算對應(yīng)的待檢測電力線路的電壓、電流、電能和需量，并對計算結(jié)果進行存儲和顯示。

在本實施例中，所述電量計量裝置104內(nèi)置有將所述計算結(jié)果通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)上傳至上級主站300的第二光交換機30，電量計量裝置103通過第二光交換機20和光纖13和以太網(wǎng)絡(luò)外接上級主站300并雙向通信。

在具體應(yīng)用中，所述上級主站可以是電力監(jiān)測中心、配網(wǎng)系統(tǒng)等。

在一優(yōu)選實施例中，基于光纖通信的多線路電量計量系統(tǒng)包括兩個以上電壓電流采樣電路，每個電壓電流采樣電路對應(yīng)連接一條待測電力線路。

在一優(yōu)選實施例中，所述待測電力線路為三相交流電線路，所述多線路電量計量系統(tǒng)包括與2～8條三相交流電線路一一對應(yīng)連接的2～8個電壓電流采樣電路，對應(yīng)的所述第一光交換機和所述第二光交換機均包括8～16個光纖端口。

實施例二

圖2是本發(fā)明實施例二提供的基于光纖通信的多線路電量計量系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)框圖。

本實施例是在圖1所提供的基于光纖通信的多線路電量計量系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上所作的進一步細化。

如圖2所示，在本實施例中，待測電力線路201和待測電力線路202均為三相交流電線路(包括A相、B相和C相)。

在本實施例中，所述三相交流電線路的電壓為10KV。

電壓電流采樣電路101和電壓電流采樣電路102具有相同結(jié)構(gòu)，均包括，分別用于采集A相、B相和C相電流的三個電流互感器31～33、分別用于采樣A相、B相和C相電壓的電壓互感器41～43以及電壓電流采樣模塊50；

在電壓電流采樣電路101中，電流互感器31～33分別與三相交流電線路201的A相、B相和C相線路連接，以將待測電力線路的A相、B相和C相電流按比例轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)大小的電流Ia～Ic；

電壓互感器41～43分別與三相交流電線路201的A相、B相和C相線路連接，以將三相交流電線路201的電壓按比例轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)大小的電壓的Ua～Uc；

電壓電流采樣模塊50分別與電流互感器31～33和電壓互感器41～43連接，并通過光纖與第一光交換機103連接，以按預(yù)設(shè)采樣頻率和時間順序?qū)?jīng)電流互感器31～33轉(zhuǎn)換后的電流Ia～Ic和電壓互感器41～43轉(zhuǎn)換后的電壓Ua～Uc進行采樣。

在電壓電流采樣電路102中，電流互感器31～33分別與三相交流電線路202的A相、B相和C相線路連接，以將待測電力線路的A相、B相和C相電流按比例轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)大小的電流Ia～Ic；

電壓互感器41～43分別與三相交流電線路201的A相、B相和C相線路連接，以將三相交流電線路201的電壓按比例轉(zhuǎn)換為預(yù)設(shè)大小的電壓的Ua～Uc；

電壓電流采樣模塊50分別與電流互感器31～33和電壓互感器41～43連接，并通過光纖與第一光交換機103連接，以按預(yù)設(shè)采樣頻率和時間順序?qū)?jīng)電流互感器31～33轉(zhuǎn)換后的電流Ia～Ic和電壓互感器41～43轉(zhuǎn)換后的電壓Ua～Uc進行采樣。

在一優(yōu)選實施例中，所述電壓電流采樣模塊為AD采樣芯片。

如圖2所示，在本實施中，電量計量裝置104還包括計算模塊60、存儲模塊70和顯示模塊80。

計算模塊60，用于根據(jù)所述通信包的數(shù)據(jù)，計算待測電力線路200的電能的電壓、電流、電能和需量。

在具體應(yīng)用中，所述計算模塊可以選用單片機。

存儲模塊70，與計算模塊60連接，用于對計算模塊60的計算結(jié)果進行存儲。

在本實施例中，所述存儲模塊的數(shù)據(jù)存儲周期設(shè)置為1～3年，即對計算結(jié)果保存1～3年后清空，以對存儲的數(shù)據(jù)進行更新使所述存儲模塊可以循環(huán)保存數(shù)據(jù)。

在具體應(yīng)用中，所述存儲模塊為Nand-flash存儲器。

顯示模塊80，與計算模塊60連接，用于對計算模塊60的計算結(jié)果進行顯示。

在具體應(yīng)中，所述顯示模塊可以選用液晶顯示器、LED數(shù)碼管等。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。