抑制用电信息采集系统干扰信号的系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及电力技术领域，尤其设及一种抑制用电信息采集系统干扰信号的 系统。
【背景技术】
[0002] 用电信息采集系统是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的基础， 是建设统一坚强智能电网的重要组成部分。用电信息采集系统从物理上可根据部署位置分 为主站、通信信道、采集设备=部分。通信信道是连接终端设备与采集系统主站的桥梁和纽 带，目前低压抄表集中器所采用的通信信道主要为电力线载波。电力线载波通信是指利用 现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，运种通信方式不需要 重新架设网络，只要有电力线，就能进行数据传递。但是，变压器、变频电机、电梯W及电力 电子设备等会产生高频谐波，对电力线载波通信产生干扰，影响用电信息的采集成功率。
[0003] 为了抑制高频谐波，现有技术中，在电源和负载间加装旁路电容器，电容器的两极 分别接相线和中性线，相线中的高频谐波通过电容器流向中性线进入大地，从而降低对用 电信息采集系统电力线载波通信信号的干扰。
[0004] 然而，在电源和负载间加装电容器时，由于不同用电设备产生的谐波频段范围不 同，需要重复加装容值不同的电容器，然后检验加装电容器后电力线载波通信信号是否还 会被干扰，如果通信信号正常，则证明相应容值的电容器符合要求。运一过程较为繁琐，随 机性较强，需要在现场准备容值不同的多种电容器，使工作效率降低，影响提高用电信息采 集成功率的工作进程。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型提供一种抑制用电信息采集系统干扰信号的系统，W解决现有技术中 的一项或多项缺失。
[0006] 本实用新型还提供一种抑制用电信息采集系统干扰信号的系统，所述系统包括： 用电设备、电网、所述用电设备与所述电网连接的电路及至少一个己特沃思型低通滤波器； 其中，所述用电设备与所述电网连接的电路的=个相线中的至少一个相线和其中性线之间 连接有用于抑制所述用电设备中高频谐波对电力线载波通信信号产生的干扰所述己特沃 思型低通滤波器。
[0007] 一个实施例中，所述己特沃思型低通滤波器包括根据谐波干扰信号的干扰频段、 产生所述谐波干扰信号的所述用电设备、所述用电设备与所述电网连接的电路、设定阶数 及考尔梯形电路实现的输入端阻抗选取的电感和电容。
[0008] 一个实施例中，所述己特沃思型低通滤波器包括：第一端钮、第二端钮、第一电感、 第一电容、第二电感、第二电容、第=电感及负载电阻；所述用电设备与所述电网连接的电 路包括相线和中性线；所述第一端钮的一端连接所述相线，另一端依次通过所述第一电感、 第二电感、第=电感及负载电阻连接至所述第二端钮的一端，所述第二端钮的另一端连接 所述中性线；所述第一电容一端连接在所述第一电感与第二电感之间，另一端连接在所述 第二端钮与所述负载电阻之间；所述第二电容一端连接在所述第二电感与第=电感之间， 另一端连接在所述第一电容与所述负载电阻之间。
[0009] 本实用新型的抑制用电信息采集系统干扰信号的系统，通过至少一个己特沃思型 低通滤波器可有效消除用电设备中高频谐波对电力线载波通信信号产生的干扰。己特沃思 型低通滤波器采用电感和电容元件实现，是模拟电路的低通滤波器，相对于数字滤波器而 言，该滤波器无需对信号进行数字采样及运算，安装调试方便。滤波器中电感和电容的参数 重分考虑了各部分相关因素，包括用电设备、连接电路及滤波器阶数，最终实现了己特沃思 型低通滤波器。本实用新型预先生成用于专口抑制电力载波通信中干扰信号的己特沃思型 低通滤波器，再将实现的己特沃思型低通滤波器安装于电网和易产生高频干扰信号的用电 设备之间，可W有效抑制用电设备中高频谐波对电力线载波通信产生的干扰，提高用电信 息的采集成功率。
【附图说明】
[0010] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术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 是本实用新型的一些实施例，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W根据运些附图获得其他的附图。在附图中：
[0011] 图1是本实用新型实施例的抑制用电信息采集系统干扰信号的系统的结构示意 图；
[0012] 图2是本实用新型一实施例中的己特沃思型低通滤波器的电路结构示意图；
[0013] 图3是本实用新型一实施例中加装电源和负载的己特沃思型低通滤波器的两端 口网络的电路示意图；
[0014] 图4是本实用新型一实施例中考尔梯形电路的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对 本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解 释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0016] 本实用新型实施例提供一种抑制用电信息采集系统干扰信号的系统及方法。该系 统和方法基于己特沃思型低通滤波器抑制用电设备中高频谐波对电力线载波通信信号产 生的干扰。
[0017] 图1是本实用新型实施例的抑制用电信息采集系统干扰信号的系统的结构示意 图。如图1所示，抑制用电信息采集系统干扰信号的系统包括用电设备110、电网120、用电 设备与电网连接的电路130及=个己特沃思型低通滤波器140。
[001引用电设备与电网连接的电路130的相线A、B及C中的每一个相线和电路130的中 性线N之间连接有一个己特沃思型低通滤波器140,W通过上述己特沃思型低通滤波器140 抑制用电设备110中高频谐波对电路130中的电力线载波通信信号产生的干扰。
[0019] 可选地，抑制用电信息采集系统干扰信号的系统只包括一个或两个上述己特沃思 型低通滤波器140,电路130的相线A、B及C中只有一个或两个相线，通过己特沃思型低通 滤波器140与电路130的中性线N相连，W抑制用电设备110对电路130中连接有己特沃 思型低通滤波器140的相线上的电力载波通信信号产生的干扰。
[0020] 本实用新型实施例的抑制用电信息采集系统干扰信号的系统，通至少一个己特沃 思型低通滤波器直接连接至相线和中性线之间，可有效消除用电设备中高频谐波对电力线 载波通信信号产生的干扰。安装方便，使得用电采集工作效率高。
[0021] 一个实施例中，如图1所示的抑制用电信息采集系统干扰信号的系统，其中的己 特沃思型低通滤波器140中含有至少一个电感元件和至少一个电容元件，上述电感元件和 电容元件参数根据谐波干扰信号的干扰频段、产生该谐波干扰信号的用电设备110、用电设 备与电网连接的电路130、设定的己特沃思型低通滤波器的阶数及考尔梯形电路实现的输 入端阻抗计算分析得到。
[0022] 本实用新型实施例中，根据干扰频段、用电设备、连接电路、合理的滤波器阶数及 考尔梯形电路，最终实现预先设计出用于专口抑制电力载波通信中干扰信号的己特沃思型 低通滤波器，无需如同现有技术中的电容器消除干扰信号的装置那样重复加装，即可有效 消除用电设备对电力载波通信信号的干扰。通过电感和电容元件实现了模拟电路的己特沃 思型低通滤波器，无需如同数字滤波器对信号进行数字采样及运算，安装调试方便。
[002引图2是本实用新型一实施例中的己特沃思型低通滤波器的电路结构示意图。如图 2所示，上述各实施例中，己特沃思型低通滤波器140可包括第一端钮1、第二端钮1'、第一 电感11、第一电容C2、第二电感13、第二电容C4、第S电感L5及负载电阻化。
[0024] 结合图1所示的用电设备与电网连接的电路130中的相线A、B、C和中性线N，第 一端钮1的一端连接相线（A或B或C)，另一端依次通过第一电感11、第二电感L3、第=电 感L5及负载电阻化连接至第二端钮1'的一端，所述第二端钮1'的另一端连接中性线N; 第一电容C2 -端连接在第一电感Ll与第二电感L3之间，另一端连接在第二端钮1'与负 载电阻化之间；第二电容C4 一端连接在第二电感L3与第S电感L5之间，另一端连接在第 一电容C2与负载电阻化之间；
[0025] 其中，上述的第一电感11、第一电容C2、第二电感L3、第二电容C4及第S电感L5 的参数值，根据谐波干扰信号的干扰频段、产生谐波干扰信号的用电设备110、用电设备与 电网连接的电路130、设定阶数及考尔梯形电路实现的输入端阻抗确定；负载电阻化的参 数值根据用电设备与电网连接的电路130确定。
[00%] 本实用新型实施例中，通过干扰频段、用电设备及连接电路分析得到合理的电感 和电容元件的参数，并结合考尔梯形电路实现己特沃思型系统函数的滤波功能，滤波器实 现过程简便，对电力载波通信干扰信号的滤波效果佳。
[0027]图3是本实用新型一实施例中加装电源和负载的己特沃思型低通滤波器的两端 口网络的电路示意图。如图3所示，高频谐波信号源含有内电阻氏，其高频谐波源电压 Es。。）信号频谱为己特沃思型低通滤波器140提供输入电压Ui。。）频谱。己特沃思型 低通滤波器140输出电压Ue(jCO)频谱。从端口 1-1'看去，己特沃思型低通滤波器140含 有输入阻抗Zi。。在己特沃思型低通滤波器140的端口 2-2'连接有负载电阻町。上述各频 谱具有角频率《。
[002引 W高频谐波信号的输出电压Ue(jw)和高频谐波源电压Eg(jw)的比值作为系统 函数，该高频谐波信号的频率特性为：
[0029]
(1)
[0030] 建立基于系统函数幅频特性|H(j?)I平方的模方函数|H(j?)I2,其计算表达式 为： 阳03U |H(jw) |2二H(jw)H(