一种电能计量及分析预警装置的制作方法

本实用新型属于电力用电质量监测技术领域，具体涉及一种电能计量及分析预警装置。

背景技术：

长期以来，在输电系统的应用中，存在大量变频器、整流器、 电弧炉等非线性负荷、冲击性负荷不断地引入电力系统，大量谐波电流被注入输电系统中，造成电力系统中谐波含量急剧上升和电压波形严重“畸变”，致使电能质量下降。降低了电网可靠性，增加了电网损失，降低了电气设备的效率和利用率，电能质量的好坏直接关系国民经济的总体效益，故对电网中的用电量进行监测与分析从而提高和改善电能质量以及关注社会电力消费对于规划电力行业的发展具有至关重要的意义。

由于受到各种相关因素的制约，电网公司对于电力市场的分析和预测往往从在售电方面多以各售电类别的总量展开分析和预测，而负荷方面则多以调度的统计数据进行分析和预测。而随着经济社会的发展进步，市场变化越来越复杂，这种仅对用电量进行数量上的分析预测模式已逐渐不能跟上市场发展变化的脚步，成为制约电力市场预测水平提高的难题和瓶颈之。随着计算机信息技术的不断发展，各类业务系统（营销管理信息系统、计量自动化系统、调度EMS系统）中积累了大量的数据资源，系统可采集并存储大量客户电量信息，包括客户属性、客户负荷特征、电量特征等，无法得到有效应用，造成了数据资源的浪费。而电力市场分析预测重点在用电量的预测，没有从整体上把握电力市场的景气程度，分析电力市场的循化特点、波动情况，在此基础上预测电力市场的发展趋势。为确保电力用户用电信息系统所采集到数据的准确性和可靠性，要求系统能及时发现、识别出现场的计量设备异常、并方便查询出各类异常以进行处理、统计各地对计量设备异常的处理情况。因此，研究用电量的构成和特点，跟踪分析用电量的变化情况并对用电量变化自动进行定期监测，辅助电网公司把握对用电量的循环特点，提高预测水平，准确把握用户用电量，为用户用电量综合考虑其对电网的影响提供决策依据。

技术实现要素：

本实用新型的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种实时跟踪电力用户的电量和波动情况的分析与预警系统，为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种电能计量及分析预警装置，包括模数转换单元、处理器单元、输出单元、存储单元，其特征在于：所述处理器单元分别与所述模数转换单元、所述存储单元、所述输出单元相连接，所述处理器单元还分别与通讯单元、电能采集单元、定位单元、人机交互单元相连接；信号调理单元分别与所述电能采集单元、模数转换单元连接，电压信号和电流信号分别接入所述信号调理单元。

优选地，所述处理器单元主要有1~3台微型计算机组成，用于实现电能采集、电能质量分析、对外通讯、数据存取功能。

优选地，所述电能采集单元主要由ADE7758电能采集芯片组成，用于采集电能数据。

优选地，所述通讯单元主要由蓝牙通信模块、GPRS/GSM通信模块、ZigBee通信模块、WIFI通信模块、以太网通信模块组成，用于将装置信息对外发送以及接收指令。

优选地，所述定位单元为GPS定位模块或BDS定位模块，用于通过定位模块监测电网中用户用电终端的当前位置，形成电网中电量变化的轨迹，随时查询用电变化历史活动轨迹和监测电网路线的负荷状态。

优选地，所述存储单元为Flash存储器、SDRAM存储器、EEPROM存储器。

优选地，所述人机交互单元选用触摸屏，用于显示系统信息以及接收用户指令。

优选地，所述输出单元主要由继电器、发光二极管指示灯、晶体三极管构成，用于输出装置的开关指令。

本实用新型由于采用了以上技术方案具有以下有益效果：

(1)、本实用新型可以改进当前电力用电分析的局限，提升了用户用电量的分析预测水平，剖析电力用电市场的循环特点和波动特点，以及外在因素影响评估分析。辅助电网公司对电力市场现状进行深层次的、科学的评估，实现电力用电市场进行科学、准确、深入、及时地分析和预测。

(2)本实用新型能实时跟踪分析用电量的变化情况并对用电量变化自动进行定期监测，能准确把握用户用电量，为用户用电量综合考虑其对电网的影响提供决策依据。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种电能计量及分析预警装置，如图1和图2所示，包括由AD7608组成的模数转换单元、由1个DSP芯片和2个ARM芯片构成的处理器单元、由继电器、发光二极管指示灯、晶体三极管构成的输出单元、由Flash存储器、SDRAM存储器、EEPROM存储器构成的存储单元，处理器单元中的DSP芯片和ARM芯片分别通过系统总线相互连接，其中DSP芯片与由ADE7758构成的电能采集单元连接，同时又与由AD7608组成的模数转换单元连接，该DSP芯片主要负责电能信息的采集和处理，通过分析处理得到电网的有功功率、无功功率、视在功率、负荷曲线、电压、电流、频率、功率、直流分量、谐波检测、电压波动及闪变等数据，然后存储到主要由Flash存储器、SDRAM存储器、EEPROM存储器构成的存储单元中以便系统查询及调用；处理器单元中的ARM输入输出控制芯片分别与由继电器、发光二极管指示灯、晶体三极管构成的输出单元和由触摸屏构成的人机交互单元连接；处理器单元中的ARM通讯定位控制芯片分别与由WIFI通信模块模块组成的通讯单元、由GPS定位模块组成的定位单元相连接，能够实现监测电网中用户用电终端的当前位置，形成电网中电量变化的轨迹，随时查询用电变化历史活动轨迹和监测电网路线的负荷状态的功能，该通讯单元也可以由蓝牙通信模块、GPRS/GSM通信模块、ZigBee通信模块、以太网通信模块等代替实现同样的通讯功能。

系统工作时，电压信号和电流信号分别送入信号调理单元的电压信号调理电路和电流信号调理电路中，该单元将对应的信号进行滤波、放大、抗干扰等处理后分别送入由ADE7758构成的电能采集单元和由AD7608组成的数模转换单元，ADE7758主要采集电能的有功功率、无功功率、视在功率等参数，AD7608转换后的数字信号传送给DSP芯片进行计算和分析得到负荷曲线、电压、电流、频率、功率、直流分量、谐波检测、电压波动及闪变等数据，最后存储到存储单元里等待查询或者调用；当系统采集发现电能质量存在问题或者上位操控室需要调用数据时，可以通过通讯模块将系统内的信息发送给上位操控室，从而准确、及时反馈该被测电的电能情况，有利于工作人员对电网质量进行准确检测和判断。

本实用新型可以改进当前电力用电分析的局限，提升了用户用电量的分析预测水平，剖析电力用电市场的循环特点和波动特点，以及外在因素影响评估分析。辅助电网公司对电力市场现状进行深层次的、科学的评估，实现电力用电市场进行科学、准确、深入、及时地分析和预测。还能实时跟踪分析用电量的变化情况并对用电量变化自动进行定期监测，能准确把握用户用电量，为用户用电量综合考虑其对电网的影响提供决策依据。