专利名称：高压预付费电能质量计量远程监控装置的制作方法
技术领域：
高压预付费电能质量计量远程监控装置
一、 技术领域 本实用新型涉及电力网高压电能预付费式计量以及高压用电电能质量参数信息
采集处理，并通过通讯模块远传到供电企业的上位机管理系统进行监控。 一种集电力传感 技术、电力测控技术、数字通讯技术融为一体的远程高压预付费式电能计量控制以及电能 质量测试的装置。具体地说是一种高压预付费电能质量计量远程监控装置.
二、 背景技术 目前，预付费式电能计量控制装置因受内置或外置继电器容量和电压等级的影 响，只应用于电力低压用电用户的电能计量。当预支电量用完电费支付不及时，电能计量控 制装置通过内置或外置继电器控制元件断开电源，避免了电量透支，这种预付费方式很大 程度上防止了电费拖欠。随着电力技术的发展，高压用电客户大量采用高压计量装置，但因 电压等级高，高压计量装置受绝缘水平有限无法实现内置或外置继电器通断高电压电源， 所以高压计量装置只能用于后付费式电能计量，不能实现预付费用电控制。高压用电客户 为保证自身生产质量、产品合格，对电能质量参数指标要求较高，同时供电企业也为防止高 压用电客户产生电能质量异常造成电力网的电能质量下降，因此双方都有希望在计量点处 能够监测到电能质量参数指标的要求。目前的高压计量装置只能采集电能量参数，不能实 现影响电能质量如功率因数、三相相电压、三相线电压、三相相电流、三相线电流、有功功 率、无功功率、谐波分量、频率的参数指标采集监测，已满足不了高压供电的需求。
三、 发明内容 本实用新型的目的是提供一种高压预付费电能质量计量远程监控装置，解决上述 已有技术存在的问题。 本实用新型的技术方案是通过以下方式实现的 —种高压预付费电能质量计量远程监控装置，由电流电压组合互感器，预付费式 电能质量计量表，预付费式电能质量计量表外置继电器，高压断路器，电涌保护器，无线通 讯装置、UPS电源装置、整流电源装置组成。其特征在于高压三相电源电流电压组合互感 器TA/TV1TV2串联高压断路器QF动静主触头，与电源电涌保护器SPD并联；电流电压组合 互感器TA/TV1TV2中TA/TV1连接预付费式电能质量计量表；预付费式电能质量计量表连 接外置继电器kAl线圈，连接于串联信号电涌保护器SPD， SPD连接无线通讯装置模块；TA/ TV1TV2中TV2串联两相熔断器FU1，并联UPS电源装置，连接整流电源装置VC ;整流电源 装置VC并联预付费式电能质量计量表、并联无线通讯装置模块、串联预外置继电器常开触 点、串联高压断路器QF辅助常开触点，并联高压断路器QF跳闸脱扣线圈F。 预付费式电能质量计量表由测量模块，电能计量集成处理器、电能质量集成处理 器数据处理中心微处理器液晶显示屏LCD，实时时钟、存储器、通讯接口、接收通讯接口、 接收通讯接口 ，触模式操作键、极警蜂鸣器，输出开关呈输出接口和输入输出通讯RS485/ RS232接口组成；电流电压组合互感器TA/TV1TV2中TA/TV1连接预付费式电能质量计量表中测量模块，测量模块分别输出连接电能计量集成处理器和电能质量集成处理器，电能计 量集成处理器和电能质量集成处理器分别输入数据处理中心微处理器，数据处理中心微处 理器输出连接液晶显示屏LCD，实时时钟输入输出连接数据处理中心微处理器，存储器输入 输出连接数据处理中心微处理器，数据处理中心微处理器输出连接远红外发送通讯接口 ， 远红外接收通讯接口连接输入数据处理中心微处理器，触摸式操作键连接输入数据处理中 心微处理器，数据处理中心微处理器连接输出剩余电量电能质量极限参数报警蜂鸣器，数 据处理中心微处理器连接输出开关量输出接口，数据处理中心微处理器(17)连接输入输 出通讯RS485/RS232接口 。 高压预付费电能质量计量远程监控装置适应于50H21KV_35KV的供电线路。 本实用新型与已有技术相比具有如下优点 1、实现对高压供电线路电能质量的监测； 2、独立电源设计，提供独立电源； 3、实现高压用电预付费式计量； 4、实现高压用电客户远程异地监控。
四
图1-本实用新型电路原理示意图 图2-预付费式电能质量计量表电路方框示意图
五具体实施方式
( — )高压预付费电能质量计量远程监控装置具体实施方式
(图1)供电企业的 三相高压供电电源通过三相电流电压组合互感器TA/TV1TV2(1)串联高压断路器QF(IO)的 三相动静触头并联三相电源电涌保护器SPD(13)给高压用电客户供电；通过三相电流电压 组合互感器TA/YV1TV2(1)中TV2电压互感器接线到三相高压供电电源中U相、V相，经电 压互感器TV2的变压串联两相熔断器FU1(3)并联UPS电源装置(5)给整流电源装置VC(4) 提供交流电源，经整流电源装置VC(4)整流输出直流给预付费式电能质量计量表(2)、无 线通讯装置(GPRS/SCDMA/3G)模块(7)、通过预付费式电能质量计量表(2)的外置继电器 KA1(8)常开触点串联高压断路器QF(IO)辅助常开触点并联高压断路器QF(IO)的跳闸脱口 线圈F(ll)提供直流电源。通过三相电流电压组合互感器TA/TV1TV2(1)中电流互感器TA 和电压互感器TV1接线到三相高压供电电源中的U相、V相、W相采集高压电流和电压矢量， 经电流互感器TA变流、电压互感器TV1变压输入预付费式电能质量计量表(2)低压电流和 电压矢量信号，由预付费式电能质量计量表(2)进行数模转换和逻辑运行算处理得到供电 企业上位机售电管理系统、用电电能质量监测管理系统和高压用电客户红外手持查询掌上 电脑所需的电能量、三相相电压、三相线电压、三相相电流、三相线电流、频率、功率因数、有 功功率、无功功率、谐波含量的电能质量计量信息。通过预付费式电能质量计量表(2)的通 讯RS485/RS232接口 (26)串联信号电涌保护器SPD(6)将电能质量计量参数输入无线通讯 装置(GPRS/SCDMA/3G)模块(7)采用GPRS、SCDMA或3G公共通信网络连接上传供电企业的 上位机。通过预付费式电能质量计量表(2)中数据处理中心微处理器(17)输出断电指令， 通过开关量输出接口 (25)连接预付费式电能质量计量表(2)外置继电器KA1(8)线圈输入驱动信号。
( 二 )预付费式电能质量计量表具体实施方式
(图2) 经三相电流电压组合互感器TA/TV1TV2 (1)中电流互感器TA变流和电压互感器 TV1变压采集电流、电压矢量连接测量模块(14)进行处理，分别输入电能计量集成处理器 (15)进行电能计量运算、电能质量集成处理器(16)进行三相相电压、三相线电压、三相相 电流、三相线电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、谐波含量的电能质量参数运算，将 电能计量集成处理器(16)输出和电能质量集成处理器(16)输出，连接输入数据处理中心 微处理器(17);数据处理中心微处理器(17)输出连接液晶显示器LCD(18)进行电能质量 参数和电能计量显示；数据处理中心微处理器(17)连接输入输出实时时钟(19)进行同步 实时计时，实时时钟(19)通过触摸式操作键(23)进行校对时间；数据处理中心微处理器 (17)连接输入输出存储器(20)进行电能质量参数和电能计量的存储或调出；数据处理中 心微处理器(17)输出连接远红外发送通讯接口 (21)，通过高压用电客户红外手持查询掌 上电脑接收查询三相相电压、三相线电压、三相相电流、三相线电流、频率、功率因数、有功 功率、无功功率、谐波含量的电能质量参数信息和用电量信息、历史购电信息、超出用电协 议规约电能质量参数指标的历史信息、提取上次购电生成的加密代码；数据处理中心微处 理器(17)输入连接远红外接收通讯接口 (22)，通过高压用电客户红外手持查询掌上电脑， 将购电生成的加密代码发送输入，进行客户身份确认和购电信息加密代码核对，生成预付 费式电能质量计量表(2)所认定的剩余电量；数据处理中心微处理器(17)输出连接剩余 电量电能质量极限参数报警蜂鸣器(24)进行间断的高压用电客户达到用电协议设定剩余 电量门限或剩余电量底限、电能质量极限参数指标，发出报警提示语音；高压用电客户用红 外手持查询掌上电脑通过远红外发送通讯接口 (21)进行接收查询，并准备购电或协商透 支电能量；数据处理中心微处理器(17)输出连接开关量输出接口 (25)，当高压用电客户 用完剩余电能量或电能质量参数超出极限参数指标时，在没有向供电企业进行购电、电能 质量极限参数指标协商的情况下，数据处理中心微处理器(17)或供电企业上位机的用电 电能质量监测管理系统、售电管理系统生成断电指令输出，通过连接开关量输出接口 (25) 输出驱动预付费式电能质量计量表(2)外置继电器KA1(8)线圈动作，整流电源装置VC(4) 通过继电器KA1(8)动作常开触点闭合，串联高压断路器QF(IO)辅助常开接点并联驱动高 压断路器QF(IO)的跳闸脱口线圈F(ll)动作，高压断路器QF(IO)主触点断开实现停止供 电；供电企业上位机的售电管理系统和用电电能质量监测管理系统通过GPRS、 SCDMA或3G 公共通信网络连接输入输出无线通讯装置(GPRS/SCDMA/3G)模块(7)串联信号电涌保护 器SPD(6)，连接输入输出通讯RS485/RS232接口 (26)，连接数据处理中心微处理器(17)， 进行监测高压用电客户的三相相电压、三相线电压、三相相电流、三相线电流、频率、功率因 数、有功功率、无功功率、谐波含量的电能质量参数信息和用电量信息、历史购电信息、超出 用电协议规约电能质量参数指标的历史信息，并根据用电协议设定的电能质量极限指标发 出断电指令，实现高压用电客户的电能质量计量监测和控制用电。
权利要求一种高压预付费电能质量计量远程监控装置，由电流电压组合互感器，预付费式电能质量计量表，预付费式电能质量计量表外置继电器，高压断路器，电涌保护器，无线通讯装置、UPS电源装置、整流电源装置组成，其特征在于高压三相电源电流电压组合互感器TA/TV1TV2串联高压断路器QF动静主触头，与电源电涌保护器SPD并联；电流电压组合互感器TA/TV1TV2中TA/TV1连接预付费式电能质量计量表；预付费式电能质量计量表连接外置继电器kA1线圈，连接于串联信号电涌保护器SPD，SPD连接无线通讯装置模块；TA/TV1TV2中TV2串联两相熔断器FU1，并联UPS电源装置，连接整流电源装置VC；整流电源装置VC并联预付费式电能质量计量表、并联无线通讯装置模块、串联预外置继电器常开触点、串联高压断路器QF辅助常开触点，并联高压断路器QF跳闸脱扣线圈F。
2. 根据权利要求l所述的高压预付费电能质量计量远程监控装置，其特征在于预付费 式电能质量计量表由测量模块，电能计量集成处理器、电能质量集成处理器数据处理中心 微处理器液晶显示屏LCD，实时时钟、存储器、通讯接口 、接收通讯接口 、接收通讯接口 ，触模 式操作键、极警蜂鸣器，输出开关呈输出接口和输入输出通讯RS485/RS232接口组成；电流 电压组合互感器TA/TV1TV2中TA/TV1连接预付费式电能质量计量表中测量模块，测量模块 分别输出连接电能计量集成处理器和电能质量集成处理器，电能计量集成处理器和电能质 量集成处理器分别输入数据处理中心微处理器，数据处理中心微处理器输出连接液晶显示 屏LCD，实时时钟输入输出连接数据处理中心微处理器，存储器输入输出连接数据处理中心 微处理器，数据处理中心微处理器输出连接远红外发送通讯接口 ，远红外接收通讯接口连 接输入数据处理中心微处理器，触摸式操作键连接输入数据处理中心微处理器，数据处理 中心微处理器连接输出剩余电量电能质量极限参数报警蜂鸣器，数据处理中心微处理器连 接输出开关量输出接口 ，数据处理中心微处理器连接输入输出通讯RS485/RS232接口 。
专利摘要一种高压预付费电能质量计量远程监控装置，包括电流电压组合互感器，预付费式电能质量计量表，外置继电器，电涌保护器，无线通讯装置、UPS电源装置、高压断路器和整流电源装置及电路联接组成的高压预付费电能质量计量远程监控装置，既能实现远程高压预付费电能计量控制，也能实现电能质量监测，同时还能满足高压用电客户和供电企业双方相互监督电能质量参数指标的要求。保证供电企业按对高压用电客户的承诺下正常供电。
文档编号G01R19/00GK201508592SQ20092002612
公开日2010年6月16日 申请日期2009年5月20日 优先权日2009年5月20日
发明者吕官振, 张玉兴, 张红, 徐美华, 杜正旺, 范永兆, 范永涛, 赵健 申请人:范永涛