負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體而言，涉及一種負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電力系統(tǒng)中，主動(dòng)配電網(wǎng)內(nèi)存在大量位置分散的主動(dòng)負(fù)荷，其中，主動(dòng)負(fù)荷是指 用電時(shí)間和負(fù)荷大小可控的負(fù)荷，主動(dòng)負(fù)荷可以脫離電網(wǎng)，甚至向電網(wǎng)反向送電。
[0003] 在相關(guān)技術(shù)中，為了采集具有主動(dòng)負(fù)荷特點(diǎn)的用電設(shè)備的用電信息，一般采用人 工抄表方式或者采用基于IC卡電表的自動(dòng)抄表方式等來(lái)采集主動(dòng)負(fù)荷的用電設(shè)備的用電 信息。其中，自動(dòng)抄表技術(shù)需要高性?xún)r(jià)比的信息傳輸通道。目前，在相關(guān)技術(shù)中，電力系統(tǒng) 中主要的自動(dòng)抄表方式包括基于RS485的自動(dòng)抄表方式和基于低壓電力線(xiàn)載波通信方式 等方式，在通過(guò)這些通信技術(shù)將電表信息集中到變壓器之后，再通過(guò)無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)或者光纖專(zhuān) 網(wǎng)等通信手段將電表信息傳輸?shù)接秒姽芾聿块T(mén)。
[0004] 由于主動(dòng)負(fù)荷需要雙向供電，并且同時(shí)與存能設(shè)備和分布式電源關(guān)聯(lián)，因此，在相 關(guān)技術(shù)中，上述采集用電信息的自動(dòng)抄表技術(shù)和電能計(jì)量技術(shù)存在以下缺點(diǎn)：
[0005] 1)目前的自動(dòng)抄表用戶(hù)大多以變壓器臺(tái)區(qū)為單位進(jìn)行劃分，用戶(hù)數(shù)量比較集中， 適合用低壓電力線(xiàn)載波通信技術(shù)匯集用戶(hù)的用電信息。由于主動(dòng)負(fù)荷的用戶(hù)具有地域分布 廣、位置分散等特點(diǎn)，因此，不適合低壓電力線(xiàn)載波通信衰減大、抗干擾性能差的特性。
[0006] 2)供電部門(mén)要求自身具備安全可靠地遠(yuǎn)程控制主動(dòng)負(fù)荷運(yùn)行的功能，而目前常規(guī) 的自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，從變壓器臺(tái)區(qū)至供電管理單位的信息傳輸大多采用無(wú)線(xiàn)公網(wǎng)的方式， 數(shù)據(jù)安全性得不到保障；目前常規(guī)的自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，從變壓器臺(tái)區(qū)至供電管理單位的信 息傳輸也采用光纖專(zhuān)網(wǎng)的方式，線(xiàn)路需要隨著IOKV拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改變而不斷更新，花費(fèi)大， 成本1?。
[0007] 3)對(duì)電力線(xiàn)工頻通信技術(shù)本身而言，目前的信號(hào)調(diào)制需要固定相角，并且與信號(hào) 幅值、配電變壓器容量和負(fù)荷大小有關(guān)，在對(duì)主動(dòng)負(fù)荷的用電設(shè)備采集用電信息時(shí)，由于供 電環(huán)境和負(fù)載等變化大，容易導(dǎo)致調(diào)制信號(hào)幅值不穩(wěn)定。
[0008] 針對(duì)相關(guān)技術(shù)中負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)的安全性低的問(wèn)題，目前尚未提出 有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)，以解決負(fù)荷可控 的用電信息采集系統(tǒng)的安全性低的問(wèn)題。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)。該負(fù)荷可 控的用電信息采集系統(tǒng)包括：用電設(shè)備；變電站設(shè)備，用于生成采集信號(hào)，采集信號(hào)為采集 用電設(shè)備的用電信息的信號(hào)；以及監(jiān)測(cè)終端，與用電設(shè)備相連接，且與變電站設(shè)備相連接， 用于根據(jù)采集信號(hào)采集用電設(shè)備的用電信息。
[0011] 進(jìn)一步地，該負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)還包括：電力線(xiàn)，用電設(shè)備、變電站設(shè) 備和監(jiān)測(cè)終端均與電力線(xiàn)相連接，電力線(xiàn)用于將采集信號(hào)傳輸至監(jiān)測(cè)終端并將用電信息傳 輸至變電站設(shè)備。
[0012] 進(jìn)一步地，變電站設(shè)備包括：下行驅(qū)動(dòng)電路，用于生成電壓畸變信號(hào)，電壓畸變信 號(hào)為米集信號(hào)。
[0013] 進(jìn)一步地，監(jiān)測(cè)終端包括：傳感器，與下行驅(qū)動(dòng)電路相連接，用于檢測(cè)電壓畸變信 號(hào)；以及控制器，與傳感器相連接，用于控制傳感器檢測(cè)電壓畸變信號(hào)。
[0014] 進(jìn)一步地，監(jiān)測(cè)終端還包括：A/D轉(zhuǎn)換器，與傳感器相連接，用于對(duì)電壓畸變信號(hào) 進(jìn)行采樣，得到電壓畸變信號(hào)的數(shù)字信號(hào)。
[0015] 進(jìn)一步地，監(jiān)測(cè)終端還包括：數(shù)字信號(hào)處理器，與A/D轉(zhuǎn)換器相連接，用于對(duì)數(shù)字 信號(hào)進(jìn)行處理，得到處理后的數(shù)字信號(hào)。
[0016] 進(jìn)一步地，監(jiān)測(cè)終端還包括：上行驅(qū)動(dòng)電路，與數(shù)字信號(hào)處理器相連接，用于根據(jù) 處理后的數(shù)字信號(hào)生成與用電信息相對(duì)應(yīng)的電流畸變信號(hào)。
[0017] 進(jìn)一步地，上行驅(qū)動(dòng)電路包括：可控硅電路，用于生成電流畸變信號(hào)；以及觸發(fā)電 路，連接在數(shù)字信號(hào)處理器和可控硅電路之間，用于驅(qū)動(dòng)可控硅電路。
[0018] 進(jìn)一步地，監(jiān)測(cè)終端還包括：比較電路，連接在傳感器和A/D轉(zhuǎn)換器之間，用于獲 取與電壓畸變信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電壓過(guò)零點(diǎn)。
[0019] 進(jìn)一步地，變電站設(shè)備還包括：上行解調(diào)電路，用于解調(diào)電流畸變信號(hào)，得到用電 信息。
[0020] 通過(guò)本發(fā)明，采用用電設(shè)備；變電站設(shè)備，用于生成采集信號(hào)，所述采集信號(hào)為采 集所述用電設(shè)備的用電信息的信號(hào)；以及監(jiān)測(cè)終端，與所述用電設(shè)備相連接，且與所述變電 站設(shè)備相連接，用于根據(jù)所述采集信號(hào)采集所述用電設(shè)備的用電信息，解決了相關(guān)技術(shù)中 負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)的安全性低的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了提高負(fù)荷可控的用電信息采 集系統(tǒng)的安全性的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0021] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0022] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)的示意圖；
[0023] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制終端的結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0024] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上行調(diào)制的電路圖；
[0025] 圖4(a)是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的上行工頻通信信號(hào)編碼的波形圖；以及
[0026] 圖4(b)是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一上行工頻通信信號(hào)編碼的波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0028] 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的 附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是 本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技 術(shù)人員沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
[0029] 需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)"包括"和"具 有"以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)，該負(fù)荷可控的 用電信息采集系統(tǒng)用于對(duì)主動(dòng)負(fù)荷的用電設(shè)備的用電信息進(jìn)行采集和測(cè)量。
[0031] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)的示意圖。
[0032] 如圖1所示，該系統(tǒng)包括：用電設(shè)備10、變電站設(shè)備20和監(jiān)測(cè)終端30。
[0033] 用電設(shè)備10為主動(dòng)負(fù)荷的用電設(shè)備。用電設(shè)備10可以通過(guò)變壓器與IOKV電力 線(xiàn)相連接。變壓器可以將IOKV電力線(xiàn)上的電壓降為380V，以供用電設(shè)備10使用。
[0034] 變電站設(shè)備20可以用于生成采集信號(hào)。采集信號(hào)可以為采集用電設(shè)備10的用電 信息的信號(hào)。
[0035] 監(jiān)測(cè)終端30與用電設(shè)備10相連接，且與變電站設(shè)備相連接，用于根據(jù)采集信號(hào)采 集用電設(shè)備的用電信息。
[0036] 需要說(shuō)明的是，監(jiān)測(cè)終端30與用電設(shè)備10之間通過(guò)電力線(xiàn)工頻通信。電力線(xiàn)工 頻通信利用電網(wǎng)電壓和電流波形的微小畸變來(lái)攜帶信息來(lái)實(shí)現(xiàn)通信。電力線(xiàn)工頻通信能夠 跨越變壓器遠(yuǎn)距離通信。
[0037] 通過(guò)本發(fā)明，采用用電設(shè)備；變電站設(shè)備，用于生成采集信號(hào)，所述采集信號(hào)為采 集所述用電設(shè)備的用電信息的信號(hào)；以及監(jiān)測(cè)終端，與所述用電設(shè)備相連接，且與所述變電 站設(shè)備相連接，用于根據(jù)所述采集信號(hào)采集所述用電設(shè)備的用電信息，對(duì)主動(dòng)負(fù)荷的用電 設(shè)備進(jìn)行電能測(cè)量和遠(yuǎn)程信息采集，解決了相關(guān)技術(shù)中負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)的安 全性低的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了提高負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)的安全性的效果。
[0038] 在本發(fā)明實(shí)施例中，該負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)還可以包括：電力線(xiàn)40。其 中，用電設(shè)備10、變電站設(shè)備20和監(jiān)測(cè)終端30均與電力線(xiàn)相連接，電力線(xiàn)40可以用于將采 集信號(hào)傳輸至監(jiān)測(cè)終端30并將用電信息傳輸至變電站設(shè)備20。將采集信號(hào)傳輸至監(jiān)測(cè)終 端30為下行通信，將用電信息傳輸至變電站設(shè)備20為上行通信。
[0039] 可選地，如圖1所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，變電站設(shè)備20可以包括：下行驅(qū)動(dòng)電路 201，用于生成電壓畸變信號(hào)，電壓畸變信號(hào)為采集信號(hào)。下行驅(qū)動(dòng)電路201用于實(shí)現(xiàn)下行 通信。
[0040] 可選地，如圖2所示，監(jiān)測(cè)終端30可以包括：傳感器301和控制器302。傳感器301 與下行驅(qū)動(dòng)電路201相連接，可以用于檢測(cè)電壓畸變信號(hào)?？刂破?02與傳感器301相連 接，用于控制傳感器301檢測(cè)電壓畸變信號(hào)。
[0041] 可選地，如圖2所示，監(jiān)測(cè)終端30可以包括：A/D轉(zhuǎn)換器303。A/D轉(zhuǎn)換器303與 傳感器301相連接，用于對(duì)電壓畸變信號(hào)進(jìn)行采樣，得到電壓畸變信號(hào)的數(shù)字信號(hào)。
[0042] 可選地，如圖2所示，監(jiān)測(cè)終端30可以包括：數(shù)字信號(hào)處理器304。數(shù)字信號(hào)處理 器304與A/D轉(zhuǎn)換器303相連接，用于對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，得到處理后的數(shù)字信號(hào)。
[0043] 可選地，如圖2所示，監(jiān)測(cè)終端30可以包括：上行驅(qū)動(dòng)電路305。上行驅(qū)動(dòng)電路305 與數(shù)字信號(hào)處理器304相連接，用于根據(jù)處理后的數(shù)字信號(hào)生成與用電信息相對(duì)應(yīng)的電流 畸變信號(hào)。
[0044] 可選地，如圖2所示，上行驅(qū)動(dòng)電路305可以包括：可控硅電路3051和觸發(fā)電路 3052?？煽毓桦娐?051用于生成電流畸變信號(hào)。觸發(fā)電路3052連接在數(shù)字信號(hào)處理器304 和可控硅電路3051之間，用于驅(qū)動(dòng)可控硅電路3051。其中，當(dāng)可控硅電路3051導(dǎo)通時(shí)，可 以產(chǎn)生電流畸變信號(hào)。
[0045] 可選地，如圖2所示，監(jiān)測(cè)終端30可以包括：比較電路306。比較電路306連接在 傳感器301和A/D轉(zhuǎn)換器303之間，用于獲取與電壓畸變信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電壓過(guò)零點(diǎn)。
[0046] 可選地，如圖1所示，變電站設(shè)備20還可以包括：上行解調(diào)電路202。上行解調(diào)電 路202用于解調(diào)電流畸變信號(hào)，得到用電信息。
[0047] 通過(guò)本發(fā)明，采用用電設(shè)備；變電站設(shè)備，用于生成采集信號(hào)，所述采集信號(hào)為采 集所述用電設(shè)備的用電信息的信號(hào)；以及監(jiān)測(cè)終端，與所述用電設(shè)備相連接，且與所述變電 站設(shè)備相連接，用于根據(jù)所述采集信號(hào)采集所述用電設(shè)備的用電信息，解決了相關(guān)技術(shù)中 負(fù)荷可控的用電信息采集系統(tǒng)的安全性低的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了提高負(fù)荷可控的用電信息采 集系統(tǒng)的安全性的效果。
[0048] 需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，變電站設(shè)備20可以為位于變電