[实用新型]单相电子式断送电载波电能表

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种全电子式电能计量测控仪表。

背景技术：

随着大规模的城乡电网建设改造工程的启动和一户一表、抄表到户政策的逐步实施，传统的手工抄表方式暴露出日益严重的质量和效率问题。抄表环节已成为电力营销的严重瓶颈，解决这一问题的根本途径是采用先进的抄表技术和抄表手段，即实现远程集中自动抄表。

远程集中自动抄表系统的实现方式：远程自动抄表技术主要有电力线载波通信技术和有线通信技术。有线通信技术存在敷设通信线路施工量大、综合成本高、维护费用高、旧城区施工难度大等固有问题，使得难以大规模应用。而电力线载波通信技术采用电力线作为通讯介质，具有充分利用现有资源、易施工、综合成本低、不受环境条件限制等优点。由于我国的许多地区低压电网配电线路在规范性、清洁度、阻抗特性、周波、电压等方面难以达到标准，使得国外产品在通信能力、稳定性、可靠性、抗干扰能力等方面均不能满足要求。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种不需要额外敷设通信线路，经济方便，工程量小，采用多种调制技术进行电力线载波通信，准确、可靠、抄表能力强的，具有相互自动中继和远程抄表、拉闸控制功能的单相电子式断送电载波电能表。

本实用新型的目的是这样实现的：

单相电子式断送电载波电能表，其组成包括：外壳，安装在所述的外壳中的电源电路模块，与所述的电源电路模块通过电路相连接的电能计量模块与电力线载波通信模块集成在一块PCB板上，所述的电能计量模块的前端是信号取样模块，所述的载波通信模块电路包括载波集中器、所述的电能计量模块与电力线载波通信模块与管理中心计算机相连接。

所述的单相电子式断送电载波电能表，所述的电能计量模块采用美国模拟器件(ADI)公司电能芯片ADE7755。

所述的单相电子式断送电载波电能表，所述的信号取样模块包括分压器和分流器，所述的取样模块与乘法器电路相连接，乘法器的乘积信号通过电路与电压频率(V/F)转换器连接，经过分频电路输出的脉冲通过连接电路送入所述的电力线载波通信模块的载波扩频芯片。

所述的单相电子式断送电载波电能表，所述的数据采集模块采用扩频压缩载波通讯技术，全部通信通过低压电力线完成。

这个技术方案有以下有益效果：

1.目前实现电力线通信的主要手段是通过采用扩展频谱通信技术(SSC)来提高抗干扰能力，纯扩频通信技术达不到稳定可靠通信的目的，纯扩频通信技术有其应用范围的局限性，国外的扩频通信芯片均属于纯扩频通信技术范畴。本产品使用的低压电力线载波通信技术是在深入研究现代通信理论和国外扩频通信产品的基础上，针对我国低压电网特性、电网结构、居民住宅分布状况而设计，性能指标超过同类产品。该项目的核心技术是利用软件实现信号的调扩与解扩，并融入了模式识别、模糊控制及现代信号处理技术，拓展了纯扩频通信理论，大大提高了通信性能。在信号耦合、阻抗匹配、抗干扰措施、组网方式等方面进行了深入的研究和大量的实验，保证了系统在强噪声、阻抗变化大、信号衰减大的电力线上实现可靠的数据通信。

2.本产品的工作原理介绍：

电能测量工作原理

用户所消耗的电能，通过分压器和分流器的信号取样，送到乘法器电路，乘积信号再送到电压频率(V/F)转换器，经过分频电路输出的脉冲送入载波扩频芯片进行脉冲数据处理和存储，并同步驱动电计度器记录总电量。

电力线载波通信工作原理

电力线载波通信和电能计量是并行工作的，载波通信有四类包文(帧格式)，既读取参数类、设置参数类、广播类和控制类。当载波通信芯片接收到读取本目的地址(ID，或称表号)的参数命令后，立即将相应的数据(如总电量)以扩频调制载波信号方式馈入电力线。当载波通信芯片接收到设置本目的地址(ID，或称表号)的参数命令后，将设置本地载波单元相应数据(如本地ID，初始电量等)，参数设置有硬件保护措施。

断送电控制工作原理

载波芯片对于磁保持继电器的控制，采用双向脉冲信号驱动方式；而对于分励脱扣断路器的控制则采用单端电平信号驱动方式。

3.本产品与传统技术相比有比较大的技术进步：

3.1、电能计量部分与电力线载波通信部分集成在一块PCB板，性价比高；单相电子式断送电载波电能表的硬件设计将计量与载波通信部份归划到一张PCB电路板上，在设计原理以及抗干扰能力上都做了充分处理，并通过国家电工仪表研究所的EMI认证。

3.2、计量正、反向有功电能，且以同一方向累计有功电能。