负荷可控的用电信息采集系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种负荷可控的用电信息采集系统。
【背景技术】
[0002] 在电力系统中，主动配电网内存在大量位置分散的主动负荷，其中，主动负荷是指 用电时间和负荷大小可控的负荷，主动负荷可以脱离电网，甚至向电网反向送电。
[0003] 在相关技术中，为了采集具有主动负荷特点的用电设备的用电信息，一般采用人 工抄表方式或者采用基于IC卡电表的自动抄表方式等来采集主动负荷的用电设备的用电 信息。其中，自动抄表技术需要高性价比的信息传输通道。目前，在相关技术中，电力系统 中主要的自动抄表方式包括基于RS485的自动抄表方式和基于低压电力线载波通信方式 等方式，在通过这些通信技术将电表信息集中到变压器之后，再通过无线公网或者光纤专 网等通信手段将电表信息传输到用电管理部门。
[0004] 由于主动负荷需要双向供电，并且同时与存能设备和分布式电源关联，因此，在相 关技术中，上述采集用电信息的自动抄表技术和电能计量技术存在以下缺点：
[0005] 1)目前的自动抄表用户大多以变压器台区为单位进行划分，用户数量比较集中， 适合用低压电力线载波通信技术汇集用户的用电信息。由于主动负荷的用户具有地域分布 广、位置分散等特点，因此，不适合低压电力线载波通信衰减大、抗干扰性能差的特性。
[0006] 2)供电部门要求自身具备安全可靠地远程控制主动负荷运行的功能，而目前常规 的自动抄表系统中，从变压器台区至供电管理单位的信息传输大多采用无线公网的方式， 数据安全性得不到保障；目前常规的自动抄表系统中，从变压器台区至供电管理单位的信 息传输也采用光纤专网的方式，线路需要随着IOKV拓扑结构的改变而不断更新，花费大， 成本1?。
[0007] 3)对电力线工频通信技术本身而言，目前的信号调制需要固定相角，并且与信号 幅值、配电变压器容量和负荷大小有关，在对主动负荷的用电设备采集用电信息时，由于供 电环境和负载等变化大，容易导致调制信号幅值不稳定。
[0008] 针对相关技术中负荷可控的用电信息采集系统的安全性低的问题，目前尚未提出 有效的解决方案。
【发明内容】
[0009] 本发明的主要目的在于提供一种负荷可控的用电信息采集系统，以解决负荷可控 的用电信息采集系统的安全性低的问题。
[0010]为了实现上述目的，本发明提供了一种负荷可控的用电信息采集系统。该负荷可 控的用电信息采集系统包括：用电设备；变电站设备，用于生成采集信号，采集信号为采集 用电设备的用电信息的信号；以及监测终端，与用电设备相连接，且与变电站设备相连接， 用于根据采集信号采集用电设备的用电信息。
[0011] 进一步地，该负荷可控的用电信息采集系统还包括：电力线，用电设备、变电站设 备和监测终端均与电力线相连接，电力线用于将采集信号传输至监测终端并将用电信息传 输至变电站设备。
[0012] 进一步地，变电站设备包括：下行驱动电路，用于生成电压畸变信号，电压畸变信 号为米集信号。
[0013] 进一步地，监测终端包括：传感器，与下行驱动电路相连接，用于检测电压畸变信 号；以及控制器，与传感器相连接，用于控制传感器检测电压畸变信号。
[0014] 进一步地，监测终端还包括：A/D转换器，与传感器相连接，用于对电压畸变信号 进行采样，得到电压畸变信号的数字信号。
[0015] 进一步地，监测终端还包括：数字信号处理器，与A/D转换器相连接，用于对数字 信号进行处理，得到处理后的数字信号。
[0016] 进一步地，监测终端还包括：上行驱动电路，与数字信号处理器相连接，用于根据 处理后的数字信号生成与用电信息相对应的电流畸变信号。
[0017] 进一步地，上行驱动电路包括：可控硅电路，用于生成电流畸变信号；以及触发电 路，连接在数字信号处理器和可控硅电路之间，用于驱动可控硅电路。
[0018] 进一步地，监测终端还包括：比较电路，连接在传感器和A/D转换器之间，用于获 取与电压畸变信号相对应的电压过零点。
[0019] 进一步地，变电站设备还包括：上行解调电路，用于解调电流畸变信号，得到用电 信息。
[0020] 通过本发明，采用用电设备；变电站设备，用于生成采集信号，所述采集信号为采 集所述用电设备的用电信息的信号；以及监测终端，与所述用电设备相连接，且与所述变电 站设备相连接，用于根据所述采集信号采集所述用电设备的用电信息，解决了相关技术中 负荷可控的用电信息采集系统的安全性低的问题，进而达到了提高负荷可控的用电信息采 集系统的安全性的效果。
【附图说明】
[0021] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0022] 图1是根据本发明实施例的负荷可控的用电信息采集系统的示意图；
[0023] 图2是根据本发明实施例的控制终端的结构的示意图；
[0024] 图3是根据本发明实施例的上行调制的电路图；
[0025] 图4(a)是根据本发明实施例的上行工频通信信号编码的波形图；以及
[0026] 图4(b)是根据本发明实施例的另一上行工频通信信号编码的波形图。
【具体实施方式】
[0027] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0028] 为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的 附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是 本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，在本领域普通技 术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范 围。
[0029] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"包括"和"具 有"以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0030] 根据本发明的实施例，提供了一种负荷可控的用电信息采集系统，该负荷可控的 用电信息采集系统用于对主动负荷的用电设备的用电信息进行采集和测量。
[0031] 图1是根据本发明实施例的负荷可控的用电信息采集系统的示意图。
[0032] 如图1所示，该系统包括：用电设备10、变电站设备20和监测终端30。
[0033] 用电设备10为主动负荷的用电设备。用电设备10可以通过变压器与IOKV电力 线相连接。变压器可以将IOKV电力线上的电压降为380V，以供用电设备10使用。
[0034] 变电站设备20可以用于生成采集信号。采集信号可以为采集用电设备10的用电 信息的信号。
[0035] 监测终端30与用电设备10相连接，且与变电站设备相连接，用于根据采集信号采 集用电设备的用电信息。
[0036] 需要说明的是，监测终端30与用电设备10之间通过电力线工频通信。电力线工 频通信利用电网电压和电流波形的微小畸变来携带信息来实现通信。电力线工频通信能够 跨越变压器远距离通信。
[0037] 通过本发明，采用用电设备；变电站设备，用于生成采集信号，所述采集信号为采 集所述用电设备的用电信息的信号；以及监测终端，与所述用电设备相连接，且与所述变电 站设备相连接，用于根据所述采集信号采集所述用电设备的用电信息，对主动负荷的用电 设备进行电能测量和远程信息采集，解决了相关技术中负荷可控的用电信息采集系统的安 全性低的问题，进而达到了提高负荷可控的用电信息采集系统的安全性的效果。
[0038] 在本发明实施例中，该负荷可控的用电信息采集系统还可以包括：电力线40。其 中，用电设备10、变电站设备20和监测终端30均与电力线相连接，电力线40可以用于将采 集信号传输至监测终端30并将用电信息传输至变电站设备20。将采集信号传输至监测终 端30为下行通信，将用电信息传输至变电站设备20为上行通信。
[0039] 可选地，如图1所示，在本发明实施例中，变电站设备20可以包括：下行驱动电路 201，用于生成电压畸变信号，电压畸变信号为采集信号。下行驱动电路201用于实现下行 通信。
[0040] 可选地，如图2所示，监测终端30可以包括：传感器301和控制器302。传感器301 与下行驱动电路201相连接，可以用于检测电压畸变信号。控制器302与传感器301相连 接，用于控制传感器301检测电压畸变信号。
[0041] 可选地，如图2所示，监测终端30可以包括：A/D转换器303。A/D转换器303与 传感器301相连接，用于对电压畸变信号进行采样，得到电压畸变信号的数字信号。
[0042] 可选地，如图2所示，监测终端30可以包括：数字信号处理器304。数字信号处理 器304与A/D转换器303相连接，用于对数字信号进行处理，得到处理后的数字信号。
[0043] 可选地，如图2所示，监测终端30可以包括：上行驱动电路305。上行驱动电路305 与数字信号处理器304相连接，用于根据处理后的数字信号生成与用电信息相对应的电流 畸变信号。
[0044] 可选地，如图2所示，上行驱动电路305可以包括：可控硅电路3051和触发电路 3052。可控硅电路3051用于生成电流畸变信号。触发电路3052连接在数字信号处理器304 和可控硅电路3051之间，用于驱动可控硅电路3051。其中，当可控硅电路3051导通时，可 以产生电流畸变信号。
[0045] 可选地，如图2所示，监测终端30可以包括：比较电路306。比较电路306连接在 传感器301和A/D转换器303之间，用于获取与电压畸变信号相对应的电压过零点。
[0046] 可选地，如图1所示，变电站设备20还可以包括：上行解调电路202。上行解调电 路202用于解调电流畸变信号，得到用电信息。
[0047] 通过本发明，采用用电设备；变电站设备，用于生成采集信号，所述采集信号为采 集所述用电设备的用电信息的信号；以及监测终端，与所述用电设备相连接，且与所述变电 站设备相连接，用于根据所述采集信号采集所述用电设备的用电信息，解决了相关技术中 负荷可控的用电信息采集系统的安全性低的问题，进而达到了提高负荷可控的用电信息采 集系统的安全性的效果。
[0048] 需要说明的是，在本发明实施例中，变电站设备20可以为位于变电