[发明专利]具有D类电压质量监测功能的数据集中器

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有D类电压质量监测功能的数据集中器。

背景技术

自2009年5月开始，国家电网公司每年投入千亿元以上的资金进行“坚强智能电网”的建设。电力用户用电信息采集系统(简称：用电信息采集系统)作为智能电网高级量测体系AMI的重要组成部分，为智能电网在技术上实现信息化、自动化、互动化，管理上实现集团化、集约化、精益化、标准化起着至关重要的作用。自2010年起，网家电网公司每年的招标资金达数十亿元到数百亿元。而集中器又是用电信息采集系统中数据上传下达的关键设备，在系统中每个台区必须至少配备一台。在居民用户密集的地区，每个台区有时安装多台集中器，集中器的数量需求非常巨大。

电压是电能质量的重要指标，电压合格与否直接影响着电网运行、电网损耗及电力设备安全，同时对保证客户安全生产、产品质量及电器设备的安全与寿命也有重要的影响。随着社会经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，客户对电压质量的要求越来越高。因此，进一步提高电压合格率，真正做到电压的可控、在控，源源不断地向客户提供高质量的电能，就成为供电企业管理工作中的一项重要内容。供电企业按照电网分布的具体情况设定电压监测点，配置电压监测仪，监测供电电压质量的一些重要指标，并可生成相关的数据文件以便对这些重要指标进行进一步的分析。

在我国，电压合格率分为四类：A类电压监测点，变电所110千伏母线电压合格率；B类电压监测点，35千伏及以上专线用户电压合格率；C类电压监测点，35千伏非专线用户及10千伏用户电压合格率；D类电压监测点，380/220伏低压用户电压合格率。其中A、B、C类电压由于配网自动化系统建设的不断完善，以及对于35KV和110KV及10KV逐步实现环网供电，数据采集和统计分析较为全面，电压合格率较高。对于D类电压因为负荷变化、线径偏小、或供电半径过大、线路迂回等，导致出现低压220V馈线电压首端居民客户端电压偏高(低谷时)，而同时远端居民客户端电压偏低(高峰时)的情况。以往选取典型的低压线路首端和末端、采用每百台区设一电压监测点的方法已经不能适应电压监测的实际情况。

为了全面、准确、合理地采集电压监测的数据，特别是D类电压合格率监测的数据，需要布置更多的电压监测仪或者具有电压监测功能的智能型监测终端。于是便出现在客户端同时需要安装数据集中器和电压监测仪的情况，这样不但增加了大量的设备添置成本，而且给安装、维护、数据采集带来了难度。

发明内容

本发明提供了一种具有D类电压质量监测功能的数据集中器，该数据集中器将用电信息采集系统的数据集中器和电压监测仪的功能进行融合，既具有数据集中器的功能，又具备监测220V线路的电压监测仪功能，实现D类电压监测和用户用电信息采集的完美结合，解决了D类电压监测的布点问题，节省供电企业购置电压监测仪的大量投资和方便用户维护使用。

具有D类电压质量监测功能的数据集中器，它包括电源模块和处理模块，所述电源模块和处理模块电信号连接；所述处理模块输入端与GPRS/CDMA模块或10/100Base T以太网模块的信号输出端连接；显示模块、按键模块、交流采样模块、红外模块和遥信模块的信号输出或输入端分别与处理模块的信号输入或输出端连接；RS485接口模块和维护RS485接口模块的信号输出或输入端与处理模块的信号输入或输出端连接。

其中，所述处理模块还包括数据处理单元、存储芯片和实时时钟单元，数据处理单元通过高速ARM内核CPU对输入、输出的数据进行运算和处理，并实现存储、显示、通信等功能；存储单元用于对数据进行存储，当终端掉电后，保证数据不丢失；实时时钟单元用于提供实时时钟信号。

本发明的有益效果：本发明根据电力用户用电信息采集系统、客户电压质量管理标准的相关要求，将集中器功能进行模块化设计。保证了电压监测数据的真实性和完备性，为供电企业得到实时完备的电能质量数据、提高供电的可靠性和电压合格率提供了很好的技术手段。本发明具有下述技术创新点：

(1)多功能化、智能化、小型化集中器研制，符合配电自动化系统的发展方向。

(2)功能上同时满足用电信息采集和电压质量监测的要求，节省了供电部门的投资。

(3)设计多模式数据通信接口电路，设计出一种能适应：宽带/GPRS/CDMA/RS485现场总线等多种通信模式的接口电路，满足用电信息采集系统数据通信的要求。

(4)硬件设计的高性能、高可靠性，采用模块化设计，各模块间进行有效的电气隔离，作为核心部分的处理模块，采用功能强大、抗干扰能力强的ARM工业级芯片。