本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有源功率平衡裝置，尤其涉及一種帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)電能的需求比重越來(lái)越大。在電能使用中三相功率不平衡的問(wèn)題一直是造成電能損失、設(shè)備老化的主要原因之一。在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)時(shí)也通過(guò)優(yōu)化配電網(wǎng)絡(luò)等方式，對(duì)三相電流不平衡的問(wèn)題進(jìn)行改善，但因?yàn)槎喾矫嬖?，三相電流不平衡始終很突出地存在。為了解決三相電流不平衡的問(wèn)題，一般將功率平衡裝置并聯(lián)在線路中，根據(jù)負(fù)載三相功率情況，對(duì)基波功率重新分配，達(dá)到三相平衡。功率平衡裝置安裝在各個(gè)集抄點(diǎn)，使集抄點(diǎn)處三相功率平衡，消除集抄點(diǎn)到總表箱由于不平衡造成的線路損耗，從而降低線損。由于集抄點(diǎn)比較分散，有源功率平衡裝置的遠(yuǎn)程通信功能，在設(shè)備的管理和維護(hù)上就尤為重要。

傳統(tǒng)的有源功率平衡裝置采用RS485接口通信，該裝置出現(xiàn)故障時(shí)很難確定設(shè)備的位置，并且不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)，也無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。在設(shè)備比較分散的情況下(特別是戶外的情況下)很難實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信功能。所以目前工程上安裝的有源功率平衡裝置，由于其設(shè)備成本高，運(yùn)營(yíng)難度大，使用中容易損壞，所以基本上都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)目前有源功率平衡裝置缺少遠(yuǎn)程通訊功能，提供一種帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊，有利于設(shè)備后期的遠(yuǎn)程管理與維護(hù)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)用新型提供了一種帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置，包括并聯(lián)在主電路中的有源功率平衡器以及并聯(lián)在有源功率平衡器數(shù)據(jù)端和輸出端之間的電力線載波通訊模塊；電力線載波通訊模塊包括耦合器、接收電路、發(fā)送電路、調(diào)制解調(diào)器和通訊電路；通訊電路一端與有源功率平衡器數(shù)據(jù)端連接，另一端與調(diào)制解調(diào)器第一端連接；調(diào)制解調(diào)器的第二端與接收電路的輸出端連接，第三端與發(fā)送電路的輸入端連接；耦合器的第一端與發(fā)送電路的輸出端連接，第二端和接收電路的輸入端連接，第三端與有源功率平衡器輸出端連接。

上述帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置的工作原理如下：

將本實(shí)用新型所述帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置連接在集抄點(diǎn)，有源功率平衡器正常工作，電力線載波通訊模塊的通訊電路接收(采集)有源功率平衡器的工作數(shù)據(jù)，工作數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器和發(fā)送電路轉(zhuǎn)換為耦合信號(hào)，耦合信號(hào)通過(guò)耦合器疊加到電力線上，通過(guò)電力線傳輸給監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)；監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)通過(guò)接受的耦合信號(hào)對(duì)有源功率平衡器的工作情況進(jìn)行管理，并將控制指令信號(hào)經(jīng)電力線傳送至電力線載波模塊的耦合器，耦合器將接收(采集)到的耦合信號(hào)經(jīng)接收電路、調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過(guò)通訊電路傳輸給有源功率平衡器，最終實(shí)現(xiàn)信息交流。

上述帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置，接收電路為模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(A/D)。

上述帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置，發(fā)送電路為數(shù)模轉(zhuǎn)換電路(D/A)。

上述帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置，有源功率平衡器輸出端為三相之一。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的效果在于：

1、通過(guò)并聯(lián)在有源功率平衡器數(shù)據(jù)端和輸出端之間的電力線載波通訊模塊，能夠使有源功率平衡裝置輕松實(shí)現(xiàn)有源功率平衡器與遠(yuǎn)端檢測(cè)管理系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)程通信。

2、由于電力線載波通訊模塊都是由常規(guī)的耦合器、接收電路、發(fā)送電路、調(diào)制解調(diào)器和通訊電路構(gòu)成，且通過(guò)電力線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不需要專門的通訊設(shè)施，所以降低了設(shè)備遠(yuǎn)程通信的成本。

3、電力線運(yùn)行十分穩(wěn)定，不會(huì)受基站、磁場(chǎng)等影響或干擾，所以能夠大大提高設(shè)備的通信穩(wěn)定性。

4、由于數(shù)據(jù)傳輸是直接通過(guò)電力線實(shí)現(xiàn)的，遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)能夠更加準(zhǔn)確的反映對(duì)有源功率平衡器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)情況，獲得更加可靠的監(jiān)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并依據(jù)獲得的監(jiān)測(cè)運(yùn)行數(shù)據(jù)經(jīng)電力線載波通訊模塊發(fā)送調(diào)節(jié)指令給有源功率平衡器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)試和維護(hù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置的系統(tǒng)框圖。

圖2為本實(shí)用新型帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置中電力線載波模塊原理框圖。

圖3為本實(shí)用新型帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置的安裝位置框圖。

圖4為本實(shí)用新型帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置并聯(lián)在各集抄點(diǎn)的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

本實(shí)用新型如圖1所示，本實(shí)施例提供的帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置，包括有源功率平衡器和電力線載波模塊，其中有源功率平衡器并聯(lián)在主電路中，電力載波通訊模塊并聯(lián)在有源功率平衡器數(shù)據(jù)端和輸出端之間；其中有源功率平衡器輸出端為三相交流電中的一相。

如圖2及圖3所示，電力線載波通訊模塊包括耦合器(CPLR，Coupler)、接收電路(A/D)、發(fā)送電路(D/A)、調(diào)制解調(diào)器(CPLD，Complex Programmble Logic Device)和通訊電路(DSP，Digital Signal Processing)。通訊電路一端與有源功率平衡器數(shù)據(jù)端連接，另一端與調(diào)制解調(diào)器第一端連接；調(diào)制解調(diào)器的第二端與接收電路的輸出端連接，第三端與發(fā)送電路的輸入端連接；耦合器的第一端與發(fā)送電路的輸出端連接，第二端和接收電路的輸入端連接，第三端與有源功率平衡器輸出端連接。

上述帶有電力線載波通訊的有源功率平衡裝置的工作模式如下：

上行鏈路：通訊電路接收(采集)有源功率平衡器數(shù)據(jù)端傳輸?shù)墓ぷ鲾?shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器和發(fā)送電路轉(zhuǎn)換為模擬耦合信號(hào)，并通過(guò)耦合器疊加到電力線，經(jīng)電力線傳送到監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)(例如能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)HT-EnergyCMS、變配電監(jiān)測(cè)系統(tǒng)HT-ElectricPTDS等)；監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)對(duì)有源功率平衡器的工作情況進(jìn)行分析，并給出返回控制指令。

下行鏈路：監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)發(fā)出的指令經(jīng)電力線傳送至耦合器，通過(guò)耦合器分離出耦合信號(hào)，分離出的耦合信號(hào)通過(guò)接收電路和調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，在經(jīng)通訊電路傳送給有源功率平衡器，有源功率平衡器根據(jù)指令調(diào)整自身工作狀態(tài)。

通過(guò)上行鏈路和下行鏈路就可以實(shí)現(xiàn)有源功率平衡器與監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)之間的信息交流。

本實(shí)用新型提供的帶電力線載波通訊的有源功率平衡裝置并聯(lián)在各個(gè)集抄點(diǎn)，如圖4所示，設(shè)備工作時(shí)，數(shù)據(jù)在整個(gè)變壓器低壓回路側(cè)的電力線上傳輸，在變壓器低壓側(cè)電力線上任意位置可以接收(采集)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和管理設(shè)備。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。