一種非介入式電能計量管理系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種非介入式電能計量管理系統,包括非介入式電量表、電流互感器、電壓互感器、顯示屏、監測中心、電能管控專網、計量管理平臺,電流互感器、電壓互感器分別通過變換器將電信號轉換為數字信號發送到非介入式電量表,非介入式電量表通過通信線路將信號發到監測中心,監測中心與電能管控專網相通訊,電能管控專網將匯總的信息發送到計量管理平臺,計量管理平臺將匯總的信息通過顯示屏顯示。本實用新型的優點是:非介入式電量表對接入迴路中的各負載用電量進分類計量,不須在每個負載中都接入電量表。能實時的對各用電器進行電量計量和管理,可優化用電和電能質量調控,實現了節約用電和安全用電。
【專利說明】ー種非介入式電能計量管理系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及ー種非介入式電能計量管理系統。
【背景技術】
[0002]多年來,電能是ー種被廣泛使用的能源,它可以方便的轉換成多種形式的能量被使用。電カ系統作為目前世界上最大的能源使用系統。隨著科學技術和經濟的飛速發展,人們對電能的依賴程度越來越高,對電能的需求量也急劇增加。因此,轉換成電能的形式種類繁多,電カ系統的電壓和容量的大幅度升級。一方面要求電カ系統必須安全的運行,另ー方面也要求在電能轉換和使用過程中,要提高電能的利用效率,即是節能減排。
[0003]ー個單位,傳統用電系統僅有總的電量計量裝置,而對于各部門的用電量基本不了解。有的企業、廠礦,在下屬部門也許安裝了電量計量裝置,但對其用電量不作考評、優化管理,不合理用電也不進行考核,造成電能浪費。因此,對各用電器的用電量實時計量,再進行優化,這將促使電能的節約。
[0004]傳統電量計量是采用ー個用電器裝一塊電量表,需有專人抄表。這種裝置的費用大,連線復雜,尚須專人管理。
[0005]近幾年開始使用智能電表,其內部是單片機為核心的控制芯片組成,所以,可以利用程序設置相應的參數后,就能“智能”的顯示多種電氣參數。而且顯示的精度和単位都是自動變換,完全不要人為切換即可完成。這種智能電表顯示電壓、電流、有功功率、無功功率、視在功率、頻率、功率因數、諧波含量、有功電度、無功電度等所有電氣參數,又能聯網傳遞信息。因此稱為“智能電表”。但是,電量計量時,仍需一個用電器裝一塊電量表。
[0006]非介入式電量表是基于電器符合“用電器基因”理論、神精網絡和聯想記憶網絡模型,能夠實現對相似模式和多值模式的存儲記憶。該電量表包括嵌入式分解模塊,該模塊用于將功率信號分解為組成的各負載,并且識別與多個耗能裝置中的每ー個體耗能裝置相關聯的能量消耗。
[0007]非介入式電量表,有時也稱“非入侵式電量表”,即在一個供電區(如一個エ廠、一個車間、ー個商店、ー個家庭等)中,只在供電線路上,安裝ー個非介入式電量表即可。不需要在每個用電器上都裝電量表。所述“非介入”或“非入侵”就是這個含意。
[0008]非介入式電量表是改變了傳統電量計量的理念,這是電量計量裝置的一次技術重大變革,是認知理論、神精網絡和聯想記憶技術的創新,是網絡“智慧”技術的升級應用。
【發明內容】
[0009]為克服現有技術的不足,本實用新型的目的是采用非介入式電量表,提供ー種非介入式電能計量管理系統,無需在每個負載中均接入電量表,即可實現對單個負載的電量檢測,滿足電カ系統電量計量與監控需要。
[0010]為實現上述目的,本實用新型通過以下技術方案實現:
[0011]ー種非介入式電能計量管理系統,包括非介入式電量表、電流互感器、電壓互感器、顯示屏、監測中心、電能管控專網、計量管理平臺,用電器通過供電線路與電流互感器,電壓互感器相連接,電流互感器、電壓互感器分別通過變換器將電信號轉換為數字信號發送到非介入式電量表,非介入式電量表通過通信線路將信號發到監測中心,監測中心與電能管控專網相通訊,電能管控專網將匯總的信息發送到計量管理平臺,計量管理平臺將匯總的信息通過顯示屏顯示,并對電能進行實時監測、實時調配、質量優化及預警管理,通過ZigBee和GPRS通訊方式與電網相通訊。
[0012]所述的監測中心包括DSP嵌入式微電腦、RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤,其核心元件為DSP嵌入式微電腦,RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤均與DSP嵌入式微電腦相連接,非介入式電量表的信息通過電カ光纖發到RS-485接ロ,由RS-485接ロ接收,并將信息傳輸到DSP嵌入式微電腦,DSP嵌入式微電腦將處理后的信息通過ZigBee模塊和GPRS模塊與電能管控專網通訊,并通過IXD顯示屏顯示;所述的ZigBee模塊和GPRS模塊設置在DSP嵌入式微電腦上。
[0013]所述的電流互感器為開ロ式電流互感器;所述的電壓互感器為開ロ式電壓互感器。
[0014]所述的監測中心配備有Prfibus-DP和Modbus兩種現場總線協議。
[0015]與現有技術相比,本實用新型的有益效果是:
[0016]1、非介入式電量表采用最先進的非介入迴路監測技術,對接入迴路中的各負載用電量進分類計量,不須在每個負載中都接入電量表,提供了最經濟的有效方案。
[0017]2、非介入式電量表采用開ロ式CT (電流)和PT (電壓)互感器,并備有標準通訊接ロ,體積小、易安裝、成本低、使用彈性大,十分利于現代電カ系統電量計量與監控需要。
[0018]3、米用非介入式電量表,配上嵌入式微電腦,通過電カ光纖、Prfibus-DP和Modbus兩種現場總線及ZigBee和GPRS兩種無線傳輸枝術,組成的非介入式電能計量管理系統,能實時的對各用電器進行電量計量和管理,可優化用電和電能質量調控,實現了節約用電和安全用電。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是非介入式電量表原理不意圖。
[0020]圖2是電能計量監測中心原理示意圖。
[0021]圖3是非介入式電能計量管理系統原理示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合說明書附圖對本實用新型進行詳細地描述,但是應該指出本實用新型的實施不限于以下的實施方式。
[0023]見圖1-圖3,ー種非介入式電能計量管理系統,包括非介入式電量表、電流互感器、電壓互感器、顯示屏、監測中心、電能管控專網、計量管理平臺,用電器通過供電線路與電流互感器,電壓互感器相連接,電流互感器、電壓互感器分別通過變換器將電信號轉換為數字信號發送到非介入式電量表,非介入式電量表通過通信線路將信號發到監測中心,監測中心與電能管控專網相通訊,電能管控專網將匯總的信息發送到計量管理平臺,計量管理平臺將匯總的信息通過顯示屏顯示,并對電能進行實時監測、實時調配、質量優化及預警管理,通過ZigBee和GPRS通訊方式與電網相通訊。
[0024]所述的監測中心包括DSP嵌入式微電腦、RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤,其核心元件為DSP嵌入式微電腦,RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤均與DSP嵌入式微電腦相連接,非介入式電量表的信息通過電カ光纖發到RS-485接ロ,由RS-485接ロ接收,并將信息傳輸到DSP嵌入式微電腦,DSP嵌入式微電腦將處理后的信息通過ZigBee模塊和GPRS模塊與電能管控專網通訊,并通過IXD顯示屏顯示;所述的ZigBee模塊和GPRS模塊設置在DSP嵌入式微電腦上。
[0025]所述的電流互感器為開ロ式電流互感器;所述的電壓互感器為開ロ式電壓互感器。
[0026]所述的監測中心配備有Prfibus-DP和Modbus兩種現場總線協議。
[0027]見圖1,利用ー塊非介入式電量表將用電器Pl-Pn電量信息進行采集,并將采集的電量信息通過電カ光纖發到監測中心,多個檢測中心通過各自的DSP嵌入式微電腦對信息進行處理,井分別將各自采集的電量信息發到電能管控專網,見圖2 ;電能管控專網再將匯總的電量信息發到計量管理平臺,對所有的匯總電量信息進行分析處理,最終實現對電能的實時監測、實時調配、質量優化及智慧預警管理,見圖3。利用本管理系統可實現對ー個エ廠電能管理,可實現對エ廠每臺設備的用電情況進行分析,而無需在該設備上単獨安裝電量表。也可實現對一個小區的電能管理,實現對小區內每戶用電情況的管理,甚至是每戶使用的家用電器的電量管理。
[0028]本實用新型的優點:
[0029]1、非介入式電量表采用最先進的非介入迴路監測技術,對接入迴路中的各負載用電量進分類計量,不須在每個負載中都接入電量表,提供了最經濟的有效方案;
[0030]2、非介入式電量表可用于單相和三相供電系統,亦可用于中、高壓二次側電量測量;
[0031]3、非介入式電量表采用開ロ式CT (電流)和PT (電壓)互感器,并備有標準通訊接ロ,體積小、易安裝、成本低、使用彈性大,十分利于現代電カ系統電量計量與監控需要;
[0032]4、米用非介入式電量表,配上嵌入式微電腦,通過電カ光纖、Prfibus-DP和Modbus兩種現場總線及ZigBee和GPRS兩種無線傳輸枝術,組成的非介入式電能計量管理系統,能實時的對各用電器進行電量計量和管理,可優化用電和電能質量調控,實現了節約用電和安全用電;
[0033]5、非介入式電能計量管理系統適用于家庭、樓宇、小區、基站、エ礦、變電站和眾多的智能電カ系統。
【權利要求】
1.ー種非介入式電能計量管理系統,其特征在于,包括非介入式電量表、電流互感器、電壓互感器、顯示屏、監測中心、電能管控專網、計量管理平臺,用電器通過供電線路與電流互感器,電壓互感器相連接,電流互感器、電壓互感器分別通過變換器將電信號轉換為數字信號發送到非介入式電量表,非介入式電量表通過通信線路將信號發到監測中心,監測中心與電能管控專網相通訊,電能管控專網將匯總的信息發送到計量管理平臺,計量管理平臺將匯總的信息通過顯示屏顯示,通過ZigBee和GPRS通訊方式與電網相通訊。
2.根據權利要求1所述的ー種非介入式電能計量管理系統,其特征在于,所述的監測中心包括DSP嵌入式微電腦、RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤,其核心元件為DSP嵌入式微電腦,RS-485接ロ、存貯器、直流電源、IXD顯示屏、鍵盤均與DSP嵌入式微電腦相連接,非介入式電量表的信息通過電カ光纖發到RS-485接ロ,由RS-485接ロ接收,并將信息傳輸到DSP嵌入式微電腦,DSP嵌入式微電腦將處理后的信息通過ZigBee模塊和GPRS模塊與電能管控專網通訊,并通過IXD顯示屏顯示;所述的ZigBee模塊和GPRS模塊設置在DSP嵌入式微電腦上。
3.根據權利要求1所述的ー種非介入式電能計量管理系統,其特征在于,所述的電流互感器為開ロ式電流互感器;所述的電壓互感器為開ロ式電壓互感器。
4.根據權利要求2所述的ー種非介入式電能計量管理系統,其特征在于,所述的監測中心配備有Prfibus-DP和Modbus兩種現場總線協議。
【文檔編號】G01R22/10GK203433040SQ201320516391
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】何平 申請人:何平