专利名称：配电网的线损测算装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及配电领域，特别涉及一种配电网的线损测算装置。
背景技术：
在输配电过程中，电能的传送和电磁能量的转换都是通过电流来实现的。电流通过导线时会产生损耗，且电力的传输网络中有大量的变压器、开关、仪表等设备也会消耗一定的能量，一般将电カ系统供电过程中的能量损耗称为线损。目前，节能降耗研究、线损分压统计、线损到户统计，电カ行业对线损精细化管理提出了更高的要求。现有的400V配电网的线损测算一直在依靠软件及人员的统计手段，软件计算理 论线损采用代表日统计数据和均方根电流法计算，需要输入功率因素、K系数等參数，不是实时在线监测，而且不能实际考虑线路的三相不平衡率对线损的影响，功率因素、K系数、三相不平衡率对线损影响巨大，如三相不平衡率达到100%的时候，线损率为平衡时的6倍。现有采用人工抄表统计、逐级上报模式。在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题现有技术由于依靠软件和人工抄表，人工抄表的工作量大、測量过程复杂、统计数据容易失真且缺乏有效闭环监瞀手段，线损的測量值不够精细。
实用新型内容为了减低现有线损测量时人工抄表的工作量大、降低测量过程复杂、提高测算的线损值的精细度，本实用新型实施例提供了一种配电网的线损测算装置。所述技术方案如下本实用新型提出了一种配电网的线损测算装置，所述装置包括至少ー个线损采集器和线损集中器所述线损采集器至少包括采集芯片和电カ载波通讯模块，所述线损采集器安装在配电网末端，连接ー个或多个终端用户的电表，用于采集所述ー个或多个终端用户的电表的数据，并将所述数据发送给线损集中器；所述线损集中器至少包括交采芯片和载波芯片，所述线损集中器安装在配电网的变压器侧，用于采集配电网的线路电參量数据，接收至少ー个线损采集器采集的数据，并根据所述线路电參量数据和所述至少一个线损采集器采集的数据测算出线损值。其中，所述线损采集器与終端用户的电表的电源线和通讯线进行连接。其中，所述线损采集器采集的数据具体包括終端用户的电表的地址、电表的电流、电表的功率因数、电表的电压和电表的有功抄见度。其中，所述线损集中器至少包括嵌入式处理器、交采及载波通道模块、同步动态随机存储器芯片和闪存电路；所述交采及载波通道模块、同步动态随机存储器芯片和闪存电路均与所述嵌入式处理器进行交互电连接，所述交采及载波通道模块中包括交采芯片和载波芯片；[0014]所述交采及载波通道模块通过接线端子与配电网的各相电压和CT连接，所述同步动态随机存储器芯片和所述闪存电路用于存储数据。其中，所述线损集中器还包括点阵IXD模块，所述点阵IXD模块与所述嵌入式处理器进行人机交互。其中，所述线损集中器还包括无线模块，所述无线模块与所述嵌入式处理器进行交互电连接。其中，所述线损集中器还包括USB数据接ロ和本地调试串ロ，所述USB数据接ロ和本地调试串ロ分别与所述嵌入式处理器进行交互电连接。其中，所述线损集中器还包括电源管理単元，所述电源管理単元与所述嵌入式处理器进行交互电连接。本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过采用线损采集器和线损集中器对配电网的电流、电压等数据进行实时采集，自动的采集和计算使线损测算过程更加简单与准确，同时缩短了测算周期，本实施例提供的具备实时測量400V配电网的电カ线传输网络技术的测算装置，实时性測量将测算出的线损值更加趋近于理论线损值，把繁琐的理论线损计算变成了简单的自动计算显示。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的ー些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本实用新型实施例I中提供的配电网的线损测算装置的结构示意图；图2是本实用新型实施例2中提供的配电网的线损测算装置的结构示意图；图3是本实用新型实施例2中提供的线损集中器的结构示意图；图4是本实用新型实施例2中提供的线损集中器的另ー结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进ー步地详细描述。实施例I參见图1，本实施例提供了一种配电网的线损测算装置，所述装置包括至少ー个线损采集器101和线损集中器102 所述线损采集器101至少包括采集芯片和电力载波通讯模块，所述线损采集器安装在配电网末端，连接ー个或多个终端用户的电表，用于采集所述ー个或多个终端用户的电表的数据，并将所述数据发送给线损集中器；所述线损集中器102至少包括交采芯片和载波芯片，所述线损集中器安装在配电网的变压器侧，用于采集配电网的线路电參量数据，接收至少一个线损采集器采集的数据，并根据所述线路电參量数据和所述至少一个线损采集器采集的数据测算出线损值。本实施例提供的配电网的线损测算装置，通过采用线损采集器和线损集中器对配电网的电流、电压等数据进行实时采集，自动的采集和计算使线损测算过程更加简单与准确，同时缩短了测算周期，本实施例提供的具备实时測量400V配电网的电カ线传输网络技术的测算装置，实时性測量将测算出的线损值更加趋近于理论线损值，把繁琐的理论线损计算变成了简单的自动计算显示。实施例2參见图2，本实施例提供了一种配电网的线损测算装置，所述装置包括至少ー个线损采集器201和线损集中器202 ；线损采集器201安装在配电网末端，连接ー个或多个终端用户的电表，用于采集连接的一个或多个电表的数据，并将采集到的数据通过内置的电カ载波通讯模块发送给线损集中器202。其中，本实施例是针对低压配电网提出的ー种线损测算装置，线损采集器位于配电网末梢，与終端用户的电表通过通讯线进行电连接，也就是说，根据线损采集器和电表外壳端子盖上的接线图，将线路采集器与电表的电源线和通讯线(一般采用485线)进行连 接，ー个线损采集器连接ー个或多个终端用户的电表。检测连接无误，线损采集器和电表上电后，线损采集器与电表正常工作时进行采集数据，采集到的数据具体包括終端用户的电表的地址、电表的电流、电表的功率因数、电表的电压和电表的有功抄见度。线损米集器将采集到的数据以PLC (Power Line Communication,电カ线通信)方式传输给线损集中器。线损集中器202安装在配电网的变压器侧，根据内置的载波通道接收线损采集器发送的采集数据，井根据线损采集器采集的数据和自身采集的线路电參量数据测算出线损值。具体地，线损集中器安装固定在配电网的变压器用户侧的计量柜中，打开线损集中器尾盖，主接线端子按三相四线制接好，线损集中器就可正常工作，检查接线无误后上电运行。线损集中器采用电カ载波方式，采用集成载波通信直接序列扩频单元等多个芯片的SoC (Systemon Chip,片上系统),具有实时显示配变所有參数。该线损集中器还能结合变压器參数计算测量变压器铜损、铁损。线损集中器上电后，观察指示灯与屏幕界面，上电后观察线损集中器中的电源指示灯是否正常常亮，本地无线模块或交采及载波通道模块上电后程序正常启动初始化吋，会让数据收发灯同时闪ー下。上电ー小段时间稳定后，电源灯常亮、DCD灯常亮、工作状态灯一直闪。另外模块稳定后PPP拔号时有数据流动，这时数块的数据收发指示灯会闪。如工作状态灯不闪说明模块异常，模块异常时会重复断电、上电、复位的启动过程，这段过程会通过指示灯观察出来。本实施例中线损集中器的具体结构如图3所示，线损集中器包括嵌入式处理器202a、交米及载波通道模块 202b、SDRAM (Synchronous Dynamic RandomAccess Memory,同步动态随机存储器)芯片202c和NandFlash (闪存)电路202d。交采及载波通道模块202b、SDRAM芯片202c、NandFlash电路202d均与32位嵌入式处理器202a进行交互电连接。其中，嵌入式处理器为线损集中器的核心，其采用エ业级别高速单片处理器，主要进行数据计算处理、采集和对外围器件的控制，可以为32嵌入式处理器、64位嵌入式处理
取坐-nfr サ ο交采及载波通道模块通过接线端子与配电网的各相电压和CT连接，实现与配电网的连接。该交采及载波通道模块中集成了交采芯片和载波芯片，交采芯片能够对配电网的三相电压、电流等信号进行采集，即基于交流电进行采集，可以采用ADI公司的AD77系列，CS546X系列等，本实施例不对交采芯片和载波芯片的具体型号进行限定；载波芯片主要提供交流參数采集的信号调理和转换通道，同时也是外部供电的通道，更重要的是载波通讯的通道，可以采用PL21系列、PL32系列等实现电力线载波通信功能。SDRAM芯片和NandFlash电路作为线损集中器的数据存储和临时存储的器件，SDRAM和NandFlash电路的容量较大，保证了线损集中器运行复杂程序时所需的硬件资源，显示界面和简洁的按键适合エ业现场的常规人机交互工作。另外，该线损集中器还包括点阵IXD模块202e、无线模块202f、6键键盘模块、本地调试串ロ 202h、USB数据接ロ 202i和电源管理单元202j，该点阵IXD模块、无线模块、6键键盘模块、USB数据接ロ、本地调试串口和电源管理単元也都与32位嵌入式处理器进行交互电连接。点阵IXD模块202e是液晶显示屏，用于提供本地操作和数据显示。用户可以根据该点阵LCD模块输入參数，在线损集中器完成对线损的计算后，该点阵LCD模块线损值显示出来。无线模块202f是远程通讯的模块，包括GPRS和短消息。线损集中器通过无线模块能够将当前获得的线损值传输到后台中心，使后台中心的工作人员能够快速获取计算出的线损值。预留的本地调试串ロ 202h，用于现场调试和程序更新工作，方便维护。预留的USB数据接ロ 202i，用于存储数据的辅助手段而预留的接ロ，方便在大容量的数据本地存储可扩展性，以及现场数据的实时记录。电源管理単元202j采用三相供电，不会因为缺相导致断电，也承担提供实时时钟的后备电源的功能，即使外部电源掉电，时钟电路也会有后备电源继续工作。6键键盘模块是本地输入、查看、修改的操作按键，用户也可以根据6键键盘模块输入參数，并对线损集中器进行按键操作。线损测算装置的工作过程具体如下线损测算装置在初始恢复供电或接到人工起动指令时，采用电カ载波通信的方式建立线损采集器与线损集中器的对应关系，这种建立对应关系的时段称为注册阶段，载波通信的信号不能传到变压器的高压侧。注册成功后，线损集中器下发指令给线损采集器转入实时采集数据方式。实际应用中，在预设的測量区域内，可以根据用户电表的集中度，安装ー个或多个线损采集器和一个线损集中器，一个线损采集器连接ー个或多个终端用户的电表。此时建立的线损采集器和线损集中器的对应关系可以为ー个线损集中器对应ー个线损采集器，且该线损采集器对应ー个或多个终端用户的电表；也可以为ー个线损集中器对应多个线损采集器，且每个线损采集器对应ー个或多个终端用户的电表。下面以ー个线损集中器对应多个线损采集器，且ー个线损采集器对应多个终端用户的电表为例进行说明线损采集器采集多个终端用户的电表得到多组数据后，可以将该多组数据作为采集到的数据发送给线损集中器，由线损集中器进行计算；也可以先对多组数据进行分析计算，得到线损采集器采集的多个电表的ー个集中数据，将该ー个集中数据作为采集到的数据发送给线损集中器。此时，线损采集器存储采集到的一个或多个电表的多组数据，并存储分析得到的集中数据。线 损采集器将采集的数据通过内置的电カ载波通讯模块传输到线损集中器，以供线损集中器进行计算。线损集中器自身会采集当前线路的线路电參量数据，并存储该线路电參量数据；接收到多个线损采集器发送的多个数据后，存储该数据，井根据线路电參量数据和多个数据经过一系列运算后得到当前线路的线损值。该数据可以为线损采集器发送的ー个集中数据，也可以为每个线损采集器对应的多个电表的分组数据。为了保证计算的准确性，本实施例采集数据的频度为I分钟采集一次，线损集中器在收到线损采集器传来的数据后，在芯片内部进行本地存储，根据DL/T 686-1999《电カ网电能损耗计算导则》，进行实时计算得到配电网的技术线损，解决了线损理论计算工作量大的问题。本实施例中，线损集中器的实时理论线损计算和测量过程，遵循准确性和实用性的原则，计算方法采用中华人民共和国电カ行业标准DL/T 686-1999《电カ网电能损耗计算导则》的相应标准，除了计算出线损值外，还能结合变压器參数计算测量变压器铜损和变压器铁损。本装置的线损集中器能独立运行，单独对配电网进行測量。独立运行时，按客户实际情况，可以直接在线损集中器上进行本地人工读取、无线读取、笔记本电脑读取等。本实施例提供的配电网的线损测算装置，通过采用线损采集器和线损集中器对配电网的电流、电压等数据进行实时采集，自动的采集和计算使线损测算过程更加简单与准确，同时缩短了测算周期，本实施例提供的具备实时測量400V配电网的电カ线传输网络技术的测量装置，实时性測量将测算出的线损值更加趋近于理论线损值，把繁琐的理论线损计算变成了简单的自动计算显示。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种配电网的线损测算装置，其特征在于，所述装置包括至少ー个线损采集器和线损集中器 所述线损采集器至少包括采集芯片和电力载波通讯模块，所述线损采集器安装在配电网末端，连接ー个或多个终端用户的电表，用于采集所述ー个或多个终端用户的电表的数据，并将所述数据发送给线损集中器； 所述线损集中器至少包括交采芯片和载波芯片，所述线损集中器安装在配电网的变压器侧，用于采集配电网的线路电參量数据，接收至少ー个线损采集器采集的数据，井根据所述线路电參量数据和所述至少一个线损采集器采集的数据测算出线损值。
2.如权利要求I所述的配电网的线损测算装置，其特征在于，所述线损采集器与終端用户的电表的电源线和通讯线进行连接。
3.如权利要求I所述的配电网的线损测算装置，其特征在于，所述线损集中器至少包括嵌入式处理器、交采及载波通道模块、同步动态随机存储器芯片和闪存电路； 所述交采及载波通道模块、同步动态随机存储器芯片和闪存电路均与所述嵌入式处理器进行交互电连接，所述交采及载波通道模块中包括交采芯片和载波芯片； 所述交采及载波通道模块通过接线端子与配电网的各相电压和电流互感器CT连接，所述同步动态随机存储器芯片和所述闪存电路用于存储数据。
4.如权利要求3所述的配电网的线损测算装置，其特征在于，所述线损集中器还包括点阵LCD模块，所述点阵LCD模块与所述嵌入式处理器进行人机交互。
5.如权利要求4所述的配电网的线损测算装置，其特征在于，所述线损集中器还包括无线模块，所述无线模块与所述嵌入式处理器进行交互电连接。
6.如权利要求5所述的配电网的线损测算装置，其特征在于，所述线损集中器还包括USB数据接口和本地调试串ロ，所述USB数据接口和本地调试串ロ分别与所述嵌入式处理器进行交互电连接。
7.如权利要求6所述的配电网的线损测算装置，其特征在于，所述线损集中器还包括电源管理単元，所述电源管理単元与所述嵌入式处理器进行交互电连接。
专利摘要本实用新型公开了一种配电网的线损测算装置，属于配电领域。所述装置包括至少一个线损采集器和线损集中器线损采集器安装在配电网末端，连接一个或多个终端用户的电表，用于采集一个或多个终端用户的电表的数据，并将采集的数据发送给线损集中器；线损集中器安装在配电网的变压器侧，用于采集配电网的线路电参量数据，接收至少一个线损采集器采集的数据，并根据本身采集的线路电参量数据和至少一个线损采集器采集的数据测算出线损值。本实用新型通过采用线损采集器和线损集中器对配电网的电流、电压等数据进行实时采集，自动的采集和计算使线损测算过程更加简单与准确，同时缩短了测算周期。
文档编号G08C17/02GK202486224SQ20112050126
公开日2012年10月10日 申请日期2011年12月5日 优先权日2011年12月5日
发明者兰才进, 贺雪敏, 陆阳 申请人:兰才进, 贺雪敏