專利名稱：基于光電互感器和Web發(fā)布的高壓電能計(jì)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于光電互感器和Web發(fā)布的高壓電能計(jì)量裝置，屬 于高壓電能計(jì)量領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有高壓電能計(jì)量裝置主要包括高壓互感器(電流互感器、電壓互感器)、 二次傳輸回路和電能表三個(gè)組成部分。高壓互感器輸出5A/100V信號(hào)，經(jīng)由金 屬電纜傳至位于控制室(計(jì)量屏柜)的電能表中；在電能表中，首先采用電壓、 電流變換器將5A/100V的信號(hào)轉(zhuǎn)換成幅值小于10V的低功率模擬信號(hào)，經(jīng)過模 擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(A/D轉(zhuǎn)換器)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再進(jìn)行功率和電能的計(jì)算，實(shí) 現(xiàn)電能計(jì)量功能。這種電能計(jì)量方式的中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)多，并且各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)給 最終計(jì)量結(jié)果帶來誤差，這也是目前高壓電能計(jì)量領(lǐng)域存在的電能計(jì)量綜合誤 差過大的原因之一。此外，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表的功能，在變電站的計(jì)量屏 柜中，還要裝設(shè)專門的電能采集終端，將所有電能表的數(shù)據(jù)集中后上傳至調(diào)度 或計(jì)量中心，在調(diào)度或計(jì)量中心處還要有專門的服務(wù)器和軟件管理這些上傳的
數(shù)據(jù)。在大量的變電站內(nèi)裝設(shè)這種電能量采集系統(tǒng)通常耗資巨大，同時(shí)也大大
增加了高壓電能計(jì)量系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)成本。
發(fā)明內(nèi)容
隨著高壓互感器技術(shù)的發(fā)展，高壓光電互感器能夠直接輸出數(shù)字采樣信號(hào)， 二次信號(hào)傳輸回路可以采用光纖作為通道，電能表端也不需要再進(jìn)行轉(zhuǎn)換和變 換，這就使得整個(gè)高壓電能計(jì)量裝置具有很高的集成度。這種新型的計(jì)量模式 將給現(xiàn)有高壓電能計(jì)量系統(tǒng)帶來大的變革。這種計(jì)量裝置將高壓互感器、二次 回路及電能表緊湊地結(jié)合起來，能夠從原理上提高高壓電能計(jì)量系統(tǒng)的綜合準(zhǔn)確度水平，同時(shí)還具有將采集到的電能量進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓δ?，省去現(xiàn)有電能 量采集終端及其配套的服務(wù)器和軟件，節(jié)約大量的投資。
基于目前高壓電能計(jì)量系統(tǒng)的狀況，市場(chǎng)上還未出現(xiàn)基于光電互感器和Web
發(fā)布功能的高壓電能計(jì)量裝置。在這種背景下，本實(shí)用新型基于光電互感器技
術(shù)實(shí)現(xiàn)了一種新型的高壓電能計(jì)量裝置，計(jì)量結(jié)果能夠以Web瀏覽的方式進(jìn)行 遠(yuǎn)程訪問和監(jiān)控。
基于光電互感器和Web發(fā)布的高壓電能計(jì)量裝置包括若干高壓互感器、若 干光纖合并單元、若干電能計(jì)量終端及Web發(fā)布終端。各高壓互感器的輸出端 分別與其相對(duì)應(yīng)的光纖合并單元相連接，各合并單元的輸出端與其相對(duì)應(yīng)的電 能計(jì)量終端相連接，各電能計(jì)量終端的輸出端與Web發(fā)布終端相連接，由其對(duì) 各路信號(hào)分別進(jìn)行計(jì)量和顯示。
高壓互感器由基于Rogowski線圈的電流采樣單元、基于電容分壓器的電壓 采樣單元和光電轉(zhuǎn)換模塊組成。
光纖合并單元包括12路電光轉(zhuǎn)換模塊， 一個(gè)邏輯處理單元和一個(gè)以太網(wǎng)控 制器。
電能計(jì)量終端包括一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理芯片和一個(gè)以太網(wǎng)控制器。 Web發(fā)布終端包括一個(gè)工控機(jī)和一個(gè)顯示器。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較，有如下優(yōu)點(diǎn)
1、 綜合準(zhǔn)確度水平高
本實(shí)用新型采用在高壓側(cè)直接采樣的方式，二次信息經(jīng)由合并單元以光信 號(hào)的形式送至計(jì)量終端，省去了現(xiàn)有計(jì)量系統(tǒng)中間過程中的所有變換環(huán)節(jié)，所 以綜合準(zhǔn)確度水平有很大提高。
2、 集成度高，節(jié)約成本
本實(shí)用新型自身具有計(jì)量結(jié)果Web發(fā)布的功能，省去在現(xiàn)有計(jì)量系統(tǒng)中還要配套安裝的電能采集終端及電能量管理軟件，大大節(jié)約了系統(tǒng)安裝、運(yùn)行與
維護(hù)成本。


圖1是本實(shí)用新型所提出的基于光電互感器和Web發(fā)布的高壓電能計(jì)量裝 置結(jié)構(gòu)框圖2是所采用的高壓互感器結(jié)構(gòu)框圖； 圖3是所采用的合并單元的原理框圖； 圖4是所采用的電能計(jì)量終端的結(jié)構(gòu)框圖； 圖5是所采用的Web發(fā)布終端的原理框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出的基于光電互感器和Web發(fā)布的高壓電能計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)框 圖如圖l所示，包括
高壓互感器l，用于采集高壓電壓、電流信號(hào)，高壓互感器的輸出與光纖合 并單元相連；
光纖合并單元2，用于接收高壓互感器的采樣信號(hào)，進(jìn)行編碼后傳輸至位于 控制室的電能計(jì)量終端中；光纖合并單元與電能計(jì)量終端相連；
電能計(jì)量終端3，用于接收由光纖合并單元送來的高壓互感器的采樣值信息， 完成有功、無功及電能量計(jì)算等，計(jì)算結(jié)果送至Web發(fā)布終端；電能計(jì)量終端 與Web發(fā)布終端相連；
Web發(fā)布終端4，用于接收電能計(jì)量終端的結(jié)果，并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理，完成 Web發(fā)布任務(wù)。
上述裝置中的高壓互感器，其框圖如圖2所示，由一個(gè)內(nèi)徑152cm，外徑 168cm，高2cm，匝數(shù)4000的Rogowski線圈21 、 一個(gè)電容分壓器22和一個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊23構(gòu)成；電容分壓器由兩個(gè)電容相互串連而^，分壓器的分壓比為
10000:1;光電轉(zhuǎn)換模塊型號(hào)為HFBR1416。
上述裝置中的光纖合并單元，其框圖如圖3所示，由12路電光轉(zhuǎn)換模塊31， 一個(gè)邏輯處理單元32和一個(gè)以太網(wǎng)控制器33組成；12路電光轉(zhuǎn)換模塊型號(hào)為 HFBR2416，邏輯處理單元型號(hào)為EP2C10，以太網(wǎng)控制器為RTL8019。
上述裝置中的電能計(jì)量終端，其框圖如圖4所示，由一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理芯片 41和一個(gè)以太網(wǎng)控制器42組成；信號(hào)處理芯片的型號(hào)為TMS320F2812，以太 網(wǎng)控制器型號(hào)為RTL8019。
上述裝置中的Web發(fā)布終端，其框圖如圖5所示，由一個(gè)工控機(jī)和一個(gè)顯 示器構(gòu)成；工控機(jī)型號(hào)PCM9237，顯示器型號(hào)NOC912SW。
權(quán)利要求1、一種基于光電互感器和Web發(fā)布的高壓電能計(jì)量裝置，其特征在于該裝置包括若干高壓互感器、若干光纖合并單元、若干電能計(jì)量終端及Web發(fā)布終端；各高壓互感器的輸出端分別與其相對(duì)應(yīng)的光纖合并單元相連接，各合并單元的輸出端與其相對(duì)應(yīng)的電能計(jì)量終端相連接，各電能計(jì)量終端的輸出端與Web發(fā)布終端相連接，由其對(duì)各路信號(hào)分別進(jìn)行計(jì)量和顯示。
2、 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于其中所述的高壓互感器由一個(gè)內(nèi) 徑152cm，外徑168cm，高2cm，匝數(shù)4000Rogowski線圈、 一個(gè)電容分壓器和 一個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成；電容分壓器由兩個(gè)電容相互串連而成，分壓器的分壓比為ioooo : i。
3、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于其中所述的光纖合并單元，由12 路電光轉(zhuǎn)換模塊， 一個(gè)邏輯處理單元和一個(gè)以太網(wǎng)控制器組成。
4、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于其中所述的電能計(jì)量終端，由一 個(gè)數(shù)字信號(hào)處理芯片和一個(gè)以太網(wǎng)控制器組成。
5、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于其中所述的Web發(fā)布終端，由一 個(gè)工控機(jī)和一個(gè)顯示器構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于光電互感器和Web發(fā)布的高壓電能計(jì)量裝置。主要包括以下幾個(gè)組成部分高壓互感器、光纖合并單元、電能計(jì)量終端和Web發(fā)布終端等。在高壓側(cè)，通過高壓互感器將高壓下的電壓、電流直接采樣為數(shù)字信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，經(jīng)光纖合并單元傳至電能計(jì)量終端中，電能計(jì)量終端將計(jì)量結(jié)果送至Web發(fā)布終端中，Web發(fā)布終端對(duì)外提供以太網(wǎng)輸出接口，所有計(jì)量結(jié)果均可在局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行瀏覽和監(jiān)控。
文檔編號(hào)G01R15/18GK201237612SQ20082006470
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者軍 張, 楊志良, 鵬 王, 王希波, 鐘永泰, 馬汝括 申請(qǐng)人:西寧供電公司