专利名称：基于光电互感器和Web发布的高压电能计量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基于光电互感器和Web发布的高压电能计量装置，属 于高压电能计量领域。
背景技术：
现有高压电能计量装置主要包括高压互感器(电流互感器、电压互感器)、 二次传输回路和电能表三个组成部分。高压互感器输出5A/100V信号，经由金 属电缆传至位于控制室(计量屏柜)的电能表中；在电能表中，首先采用电压、 电流变换器将5A/100V的信号转换成幅值小于10V的低功率模拟信号，经过模 拟/数字转换器(A/D转换器)转换为数字信号，再进行功率和电能的计算，实 现电能计量功能。这种电能计量方式的中间转换环节多，并且各个环节都会给 最终计量结果带来误差，这也是目前高压电能计量领域存在的电能计量综合误 差过大的原因之一。此外，为了实现远程自动抄表的功能，在变电站的计量屏 柜中，还要装设专门的电能采集终端，将所有电能表的数据集中后上传至调度 或计量中心，在调度或计量中心处还要有专门的服务器和软件管理这些上传的
数据。在大量的变电站内装设这种电能量采集系统通常耗资巨大，同时也大大
增加了高压电能计量系统的运行与维护成本。
发明内容
随着高压互感器技术的发展，高压光电互感器能够直接输出数字采样信号， 二次信号传输回路可以采用光纤作为通道，电能表端也不需要再进行转换和变 换，这就使得整个高压电能计量装置具有很高的集成度。这种新型的计量模式 将给现有高压电能计量系统带来大的变革。这种计量装置将高压互感器、二次 回路及电能表紧凑地结合起来，能够从原理上提高高压电能计量系统的综合准确度水平，同时还具有将采集到的电能量进行远程传输的功能，省去现有电能 量采集终端及其配套的服务器和软件，节约大量的投资。
基于目前高压电能计量系统的状况，市场上还未出现基于光电互感器和Web
发布功能的高压电能计量装置。在这种背景下，本实用新型基于光电互感器技
术实现了一种新型的高压电能计量装置，计量结果能够以Web浏览的方式进行 远程访问和监控。
基于光电互感器和Web发布的高压电能计量装置包括若干高压互感器、若 干光纤合并单元、若干电能计量终端及Web发布终端。各高压互感器的输出端 分别与其相对应的光纤合并单元相连接，各合并单元的输出端与其相对应的电 能计量终端相连接，各电能计量终端的输出端与Web发布终端相连接，由其对 各路信号分别进行计量和显示。
高压互感器由基于Rogowski线圈的电流采样单元、基于电容分压器的电压 采样单元和光电转换模块组成。
光纤合并单元包括12路电光转换模块， 一个逻辑处理单元和一个以太网控 制器。
电能计量终端包括一个数字信号处理芯片和一个以太网控制器。 Web发布终端包括一个工控机和一个显示器。 本实用新型与现有技术比较，有如下优点
1、 综合准确度水平高
本实用新型采用在高压侧直接采样的方式，二次信息经由合并单元以光信 号的形式送至计量终端，省去了现有计量系统中间过程中的所有变换环节，所 以综合准确度水平有很大提高。
2、 集成度高，节约成本
本实用新型自身具有计量结果Web发布的功能，省去在现有计量系统中还要配套安装的电能采集终端及电能量管理软件，大大节约了系统安装、运行与
维护成本。
图1是本实用新型所提出的基于光电互感器和Web发布的高压电能计量装 置结构框图2是所采用的高压互感器结构框图； 图3是所采用的合并单元的原理框图； 图4是所采用的电能计量终端的结构框图； 图5是所采用的Web发布终端的原理框图。
具体实施方式
本实用新型提出的基于光电互感器和Web发布的高压电能计量装置结构框 图如图l所示，包括
高压互感器l，用于采集高压电压、电流信号，高压互感器的输出与光纤合 并单元相连；
光纤合并单元2，用于接收高压互感器的采样信号，进行编码后传输至位于 控制室的电能计量终端中；光纤合并单元与电能计量终端相连；
电能计量终端3，用于接收由光纤合并单元送来的高压互感器的采样值信息， 完成有功、无功及电能量计算等，计算结果送至Web发布终端；电能计量终端 与Web发布终端相连；
Web发布终端4，用于接收电能计量终端的结果，并进行数据库管理，完成 Web发布任务。
上述装置中的高压互感器，其框图如图2所示，由一个内径152cm，外径 168cm，高2cm，匝数4000的Rogowski线圈21 、 一个电容分压器22和一个光电转换模块23构成；电容分压器由两个电容相互串连而^，分压器的分压比为
10000:1;光电转换模块型号为HFBR1416。
上述装置中的光纤合并单元，其框图如图3所示，由12路电光转换模块31， 一个逻辑处理单元32和一个以太网控制器33组成；12路电光转换模块型号为 HFBR2416，逻辑处理单元型号为EP2C10，以太网控制器为RTL8019。
上述装置中的电能计量终端，其框图如图4所示，由一个数字信号处理芯片 41和一个以太网控制器42组成；信号处理芯片的型号为TMS320F2812，以太 网控制器型号为RTL8019。
上述装置中的Web发布终端，其框图如图5所示，由一个工控机和一个显 示器构成；工控机型号PCM9237，显示器型号NOC912SW。
权利要求1、一种基于光电互感器和Web发布的高压电能计量装置，其特征在于该装置包括若干高压互感器、若干光纤合并单元、若干电能计量终端及Web发布终端；各高压互感器的输出端分别与其相对应的光纤合并单元相连接，各合并单元的输出端与其相对应的电能计量终端相连接，各电能计量终端的输出端与Web发布终端相连接，由其对各路信号分别进行计量和显示。
2、 如权利要求1所述的装置，其特征在于其中所述的高压互感器由一个内 径152cm，外径168cm，高2cm，匝数4000Rogowski线圈、 一个电容分压器和 一个光电转换模块构成；电容分压器由两个电容相互串连而成，分压器的分压比为ioooo : i。
3、 如权利要求l所述的装置，其特征在于其中所述的光纤合并单元，由12 路电光转换模块， 一个逻辑处理单元和一个以太网控制器组成。
4、 如权利要求l所述的装置，其特征在于其中所述的电能计量终端，由一 个数字信号处理芯片和一个以太网控制器组成。
5、 如权利要求l所述的装置，其特征在于其中所述的Web发布终端，由一 个工控机和一个显示器构成。
专利摘要本实用新型涉及一种基于光电互感器和Web发布的高压电能计量装置。主要包括以下几个组成部分高压互感器、光纤合并单元、电能计量终端和Web发布终端等。在高压侧，通过高压互感器将高压下的电压、电流直接采样为数字信号，并转换为光信号，经光纤合并单元传至电能计量终端中，电能计量终端将计量结果送至Web发布终端中，Web发布终端对外提供以太网输出接口，所有计量结果均可在局域网内进行浏览和监控。
文档编号G01R15/18GK201237612SQ20082006470
公开日2009年5月13日 申请日期2008年8月11日 优先权日2008年8月11日
发明者军 张, 杨志良, 鹏 王, 王希波, 钟永泰, 马汝括 申请人:西宁供电公司