一种带电力线载波通讯的有源功率平衡装置的制作方法

本实用新型属于电力系统技术领域，涉及一种有源功率平衡装置，尤其涉及一种带电力线载波通讯的有源功率平衡装置。

背景技术：

随着社会经济的不断发展，我国对电能的需求比重越来越大。在电能使用中三相功率不平衡的问题一直是造成电能损失、设备老化的主要原因之一。在设计配电系统时也通过优化配电网络等方式，对三相电流不平衡的问题进行改善，但因为多方面原因，三相电流不平衡始终很突出地存在。为了解决三相电流不平衡的问题，一般将功率平衡装置并联在线路中，根据负载三相功率情况，对基波功率重新分配，达到三相平衡。功率平衡装置安装在各个集抄点，使集抄点处三相功率平衡，消除集抄点到总表箱由于不平衡造成的线路损耗，从而降低线损。由于集抄点比较分散，有源功率平衡装置的远程通信功能，在设备的管理和维护上就尤为重要。

传统的有源功率平衡装置采用RS485接口通信，该装置出现故障时很难确定设备的位置，并且不能实时监测设备运行的数据，也无法进行远程运营和维护。在设备比较分散的情况下(特别是户外的情况下)很难实现远程通信功能。所以目前工程上安装的有源功率平衡装置，由于其设备成本高，运营难度大，使用中容易损坏，所以基本上都没有实现远程通讯功能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对目前有源功率平衡装置缺少远程通讯功能，提供一种带电力线载波通讯的有源功率平衡装置，能够实时监测设备运行数据，实现远程通讯，有利于设备后期的远程管理与维护。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。

本实用新型提供了一种带电力线载波通讯的有源功率平衡装置，包括并联在主电路中的有源功率平衡器以及并联在有源功率平衡器数据端和输出端之间的电力线载波通讯模块；电力线载波通讯模块包括耦合器、接收电路、发送电路、调制解调器和通讯电路；通讯电路一端与有源功率平衡器数据端连接，另一端与调制解调器第一端连接；调制解调器的第二端与接收电路的输出端连接，第三端与发送电路的输入端连接；耦合器的第一端与发送电路的输出端连接，第二端和接收电路的输入端连接，第三端与有源功率平衡器输出端连接。

上述带电力线载波通讯的有源功率平衡装置的工作原理如下：

将本实用新型所述带电力线载波通讯的有源功率平衡装置连接在集抄点，有源功率平衡器正常工作，电力线载波通讯模块的通讯电路接收(采集)有源功率平衡器的工作数据，工作数据通过调制解调器和发送电路转换为耦合信号，耦合信号通过耦合器叠加到电力线上，通过电力线传输给监测管理系统；监测管理系统通过接受的耦合信号对有源功率平衡器的工作情况进行管理，并将控制指令信号经电力线传送至电力线载波模块的耦合器，耦合器将接收(采集)到的耦合信号经接收电路、调制解调器转换为数字信号，数字信号通过通讯电路传输给有源功率平衡器，最终实现信息交流。

上述带电力线载波通讯的有源功率平衡装置，接收电路为模数转换电路(A/D)。

上述带电力线载波通讯的有源功率平衡装置，发送电路为数模转换电路(D/A)。

上述带电力线载波通讯的有源功率平衡装置，有源功率平衡器输出端为三相之一。

与现有技术相比，本实用新型的效果在于：

1、通过并联在有源功率平衡器数据端和输出端之间的电力线载波通讯模块，能够使有源功率平衡装置轻松实现有源功率平衡器与远端检测管理系统之间的远程通信。

2、由于电力线载波通讯模块都是由常规的耦合器、接收电路、发送电路、调制解调器和通讯电路构成，且通过电力线进行数据传输，不需要专门的通讯设施，所以降低了设备远程通信的成本。

3、电力线运行十分稳定，不会受基站、磁场等影响或干扰，所以能够大大提高设备的通信稳定性。

4、由于数据传输是直接通过电力线实现的，远端监测管理系统能够更加准确的反映对有源功率平衡器的实时监测情况，获得更加可靠的监测运行数据，并依据获得的监测运行数据经电力线载波通讯模块发送调节指令给有源功率平衡器，实现远程调试和维护。

附图说明

图1为本实用新型带电力线载波通讯的有源功率平衡装置的系统框图。

图2为本实用新型带电力线载波通讯的有源功率平衡装置中电力线载波模块原理框图。

图3为本实用新型带电力线载波通讯的有源功率平衡装置的安装位置框图。

图4为本实用新型带电力线载波通讯的有源功率平衡装置并联在各集抄点的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型如图1所示，本实施例提供的带电力线载波通讯的有源功率平衡装置，包括有源功率平衡器和电力线载波模块，其中有源功率平衡器并联在主电路中，电力载波通讯模块并联在有源功率平衡器数据端和输出端之间；其中有源功率平衡器输出端为三相交流电中的一相。

如图2及图3所示，电力线载波通讯模块包括耦合器(CPLR，Coupler)、接收电路(A/D)、发送电路(D/A)、调制解调器(CPLD，Complex Programmble Logic Device)和通讯电路(DSP，Digital Signal Processing)。通讯电路一端与有源功率平衡器数据端连接，另一端与调制解调器第一端连接；调制解调器的第二端与接收电路的输出端连接，第三端与发送电路的输入端连接；耦合器的第一端与发送电路的输出端连接，第二端和接收电路的输入端连接，第三端与有源功率平衡器输出端连接。

上述带有电力线载波通讯的有源功率平衡装置的工作模式如下：

上行链路：通讯电路接收(采集)有源功率平衡器数据端传输的工作数据，数据通过调制解调器和发送电路转换为模拟耦合信号，并通过耦合器叠加到电力线，经电力线传送到监测管理系统(例如能耗监测系统HT-EnergyCMS、变配电监测系统HT-ElectricPTDS等)；监测管理系统根据接收到的数据对有源功率平衡器的工作情况进行分析，并给出返回控制指令。

下行链路：监测管理系统发出的指令经电力线传送至耦合器，通过耦合器分离出耦合信号，分离出的耦合信号通过接收电路和调制解调器转换为数字信号，在经通讯电路传送给有源功率平衡器，有源功率平衡器根据指令调整自身工作状态。

通过上行链路和下行链路就可以实现有源功率平衡器与监测管理系统之间的信息交流。

本实用新型提供的带电力线载波通讯的有源功率平衡装置并联在各个集抄点，如图4所示，设备工作时，数据在整个变压器低压回路侧的电力线上传输，在变压器低压侧电力线上任意位置可以接收(采集)设备数据进行处理和管理设备。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。