[发明专利]一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表

权利要求书

1.一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表，包括计量芯片、漏电电流采样电路、相电流采样电路、相电压采样电路、中央处理器CPU，低压断路器，所述漏电电流采样电路电联接所述计量芯片，所述计量芯片与中央处理器CPU相互电联接，所述中央处理器CPU经一跳闸输出接口电联接所述低压断路器，所述低压断路器经一状态采集接口电联接所述中央处理器CPU，其特征在于，还包括电源模块。

2.根据权利要求1所述的一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表，其特征在于，所述电源模块包括可充电电池。

3.根据权利要求1所述的一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表，其特征在于，所述低压断路器包括分励脱扣器和辅助接点，所述跳闸输出接口电联接分励脱扣器，所述辅助接点电联接状态采集接口；还包括保护控制开关和跳闸继电器，所述保护控制开关和跳闸继电器串接在输出接口的控制输出回路上。

4.根据权利要求1所述的一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表，其特征在于，还包括键盘、显示屏、声光报警器，所述键盘电联接所述的中央处理器CPU，所述中央处理器CPU分别电联接所述显示屏、声光报警器；所述显示屏用于显示电量、电费、功率、表计故障、以及过流、短路、过压、欠压、失压、漏电、反送电故障的保护相关事件信息；所述声光报警器用于提示电能表运行工况、通信状态、电能表异常状态、相关的故障保护信息；所述中央处理器CPU分别与一时钟模块相互电联接，与一数据存储器相互电联接。

5.根据权利要求1所述的一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表，其特征在于，所述数据通信协议在《电力用户用电信息采集系统》的通信协议和技术规范上进行功能扩充，扩充后的协议实现向下兼容采集系统和设备、共用通信通道。

6.根据权利要求1所述的一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表，其特征在于，所述智能电能表与远程主站系统或远程管理终端通过数据通信协议进行双向通信，并接受远程主站系统或远程管理终端的管理。

7.一种具有用电故障监测保护功能的智能电能表的用电故障监测和控制方法，其特征在于：采用权利要求1-6任一项所述的具有用电故障监测保护功能的智能电能表，包括以下步骤，

步骤1：智能电能表中的所述相电流采样电路所采集的交流电流信号、所述相电压采样电路所采集的交流电压信号和所述漏电电流采样电路所采集的漏电电流信号中的一种或多种组合信号转换为数字信号，传入所述计量芯片进行数据处理，并存入暂存器中；步骤2：所述数据存储器中预先存储有由远程主站或智能电能表按键输入的各种保护整定值或报警整定值，所述中央处理器CPU不断读取或接收来自计量芯片的数据，并与相应的保护整定值或报警整定值进行比较，判断智能电能表所接用户负载侧电路所处的工作状态；

步骤3：当读取或接收到的数据值处于正常工作状态的整定值范围内，则不启动相应故障保护和报警子程序，所述中央处理器CPU将数据进行分析统计，形成单位时间内的平均值、最大值、最小值等统计数据，并在显示屏上，并定时将相关数据上传、经集中器转发到到远程主站，或直接上传到远程主站，以便远程主站进行漏电数据存储和分析，再返回步骤2；当超出或低于整定值范围时，则启动相应故障保护和报警子程序，进行进一步故障判断；根据综合判断结果，中央处理器CPU发出保护跳闸指令给所述低压断路器，所述低压断路器中的分励脱扣器动作断开线路，或发出报警指令给声光报警器，进行报警；

步骤4：由所述中央处理器CPU将报警、故障保护跳闸事件、以及故障保护或报警的执行情况形成带有时间戳的故障事件报文，写入数据存储器，并在显示器上显示，所述智能电能表将相关故障事件报文和数据实时上传，经集中器转发到远程主站，或直接上传到远程主站，远程主站进行数据存储和分析。