CN103412187A

CN103412187A - 一种非介入式电能计量管理系统

Info

Publication number: CN103412187A
Application number: CN2013103699507A
Authority: CN
Inventors: 何平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2013-11-27

Abstract

本发明涉及一种非介入式电能计量管理系统，包括非介入式电量表、电流互感器、电压互感器、显示屏、监测中心、电能管控专网、计量管理平台，电流互感器、电压互感器分别通过变换器将电信号转换为数字信号发送到非介入式电量表，非介入式电量表通过通信线路将信号发到监测中心，监测中心与电能管控专网相通讯，电能管控专网将汇总的信息发送到计量管理平台，计量管理平台将汇总的信息通过显示屏显示。本发明的优点是：非介入式电量表对接入迴路中的各负载用电量进分类计量，不须在每个负载中都接入电量表。能实时的对各用电器进行电量计量和管理，可优化用电和电能质量调控，实现了节约用电和安全用电。

Description

一种非介入式电能计量管理系统

技术领域

本发明涉及一种非介入式电能计量管理系统。

背景技术

多年来，电能是一种被广泛使用的能源，它可以方便的转换成多种形式的能量被使用。电力系统作为目前世界上最大的能源使用系统。随着科学技术和经济的飞速发展，人们对电能的依赖程度越来越高，对电能的需求量也急剧增加。因此，转换成电能的形式种类繁多，电力系统的电压和容量的大幅度升级。一方面要求电力系统必须安全的运行，另一方面也要求在电能转换和使用过程中，要提高电能的利用效率，即是节能减排。

一个单位，传统用电系统仅有总的电量计量装置，而对于各部门的用电量基本不了解。有的企业、厂矿，在下属部门也许安装了电量计量装置，但对其用电量不作考评、优化管理，不合理用电也不进行考核，造成电能浪费。因此，对各用电器的用电量实时计量，再进行优化，这将促使电能的节约。

传统电量计量是采用一个用电器装一块电量表，需有专人抄表。这种装置的费用大，连线复杂，尚须专人管理。

近几年开始使用智能电表，其内部是单片机为核心的控制芯片组成，所以，可以利用程序设置相应的参数后，就能“智能”的显示多种电气参数。而且显示的精度和单位都是自动变换，完全不要人为切换即可完成。这种智能电表显示电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率、功率因数、谐波含量、有功电度、无功电度等所有电气参数，又能联网传递信息。因此称为“智能电表”。但是，电量计量时，仍需一个用电器装一块电量表。

非介入式电量表是基于电器符合“用电器基因”理论、神精网络和联想记忆网络模型，能够实现对相似模式和多值模式的存储记忆。该电量表包括嵌入式分解模块，该模块用于将功率信号分解为组成的各负载，并且识别与多个耗能装置中的每一个体耗能装置相关联的能量消耗。

非介入式电量表，有时也称“非入侵式电量表”，即在一个供电区(如一个工厂、一个车间、一个商店、一个家庭等)中，只在供电线路上，安装一个非介入式电量表即可。不需要在每个用电器上都装电量表。所述“非介入”或“非入侵”就是这个含意。

非介入式电量表是改变了传统电量计量的理念，这是电量计量装置的一次技术重大变革，是认知理论、神精网络和联想记忆技术的创新，是网络“智慧”技术的升级应用。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的是采用非介入式电量表，提供一种非介入式电能计量管理系统，无需在每个负载中均接入电量表，即可实现对单个负载的电量检测，满足电力系统电量计量与监控需要。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种非介入式电能计量管理系统，包括非介入式电量表、电流互感器、电压互感器、显示屏、监测中心、电能管控专网、计量管理平台，用电器通过供电线路与电流互感器，电压互感器相连接，电流互感器、电压互感器分别通过变换器将电信号转换为数字信号发送到非介入式电量表，非介入式电量表通过通信线路将信号发到监测中心，监测中心与电能管控专网相通讯，电能管控专网将汇总的信息发送到计量管理平台，计量管理平台将汇总的信息通过显示屏显示，并对电能进行实时监测、实时调配、质量优化及预警管理，通过ZigBee和GPRS通讯方式与电网相通讯。

所述的监测中心包括DSP嵌入式微电脑、RS-485接口、存贮器、直流电源、LCD显示屏、键盘，其核心元件为DSP嵌入式微电脑，RS-485接口、存贮器、直流电源、LCD显示屏、键盘均与DSP嵌入式微电脑相连接，非介入式电量表的信息通过电力光纤发到RS-485接口，由RS-485接口接收，并将信息传输到DSP嵌入式微电脑，DSP嵌入式微电脑将处理后的信息通过ZigBee模块和GPRS模块与电能管控专网通讯，并通过LCD显示屏显示；所述的ZigBee模块和GPRS模块设置在DSP嵌入式微电脑上。

所述的电流互感器为开口式电流互感器；所述的电压互感器为开口式电压互感器。

所述的监测中心配备有Prfibus-DP和Modbus两种现场总线协议。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、非介入式电量表采用最先进的非介入迴路监测技术，对接入迴路中的各负载用电量进分类计量，不须在每个负载中都接入电量表，提供了最经济的有效方案。

2、非介入式电量表采用开口式CT（电流）和PT（电压）互感器，并备有标准通讯接口，体积小、易安装、成本低、使用弹性大，十分利于现代电力系统电量计量与监控需要。

3、采用非介入式电量表，配上嵌入式微电脑，通过电力光纤、Prfibus-DP和Modbus两种现场总线及ZigBee和GPRS两种无线传输枝术，组成的非介入式电能计量管理系统，能实时的对各用电器进行电量计量和管理，可优化用电和电能质量调控，实现了节约用电和安全用电。

附图说明

图1是非介入式电量表原理示意图。

图2是电能计量监测中心原理示意图。

图3是非介入式电能计量管理系统原理示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。

见图1-图3，一种非介入式电能计量管理系统，包括非介入式电量表、电流互感器、电压互感器、显示屏、监测中心、电能管控专网、计量管理平台，用电器通过供电线路与电流互感器，电压互感器相连接，电流互感器、电压互感器分别通过变换器将电信号转换为数字信号发送到非介入式电量表，非介入式电量表通过通信线路将信号发到监测中心，监测中心与电能管控专网相通讯，电能管控专网将汇总的信息发送到计量管理平台，计量管理平台将汇总的信息通过显示屏显示，并对电能进行实时监测、实时调配、质量优化及预警管理，通过ZigBee和GPRS通讯方式与电网相通讯。

所述的监测中心配备有Prfibus-DP和Modbus两种现场总线协议。

见图1，利用一块非介入式电量表将用电器P1-Pn电量信息进行采集，并将采集的电量信息通过电力光纤发到监测中心，多个检测中心通过各自的DSP嵌入式微电脑对信息进行处理，并分别将各自采集的电量信息发到电能管控专网，见图2；电能管控专网再将汇总的电量信息发到计量管理平台，对所有的汇总电量信息进行分析处理，最终实现对电能的实时监测、实时调配、质量优化及智慧预警管理，见图3。利用本管理系统可实现对一个工厂电能管理，可实现对工厂每台设备的用电情况进行分析，而无需在该设备上单独安装电量表。也可实现对一个小区的电能管理，实现对小区内每户用电情况的管理，甚至是每户使用的家用电器的电量管理。

本发明的优点：

1、非介入式电量表采用最先进的非介入迴路监测技术，对接入迴路中的各负载用电量进分类计量，不须在每个负载中都接入电量表，提供了最经济的有效方案；

2、非介入式电量表可用于单相和三相供电系统，亦可用于中、高压二次侧电量测量；

3、非介入式电量表采用开口式CT（电流）和PT（电压）互感器，并备有标准通讯接口，体积小、易安装、成本低、使用弹性大，十分利于现代电力系统电量计量与监控需要；

4、采用非介入式电量表，配上嵌入式微电脑，通过电力光纤、Prfibus-DP和Modbus两种现场总线及ZigBee和GPRS两种无线传输枝术，组成的非介入式电能计量管理系统，能实时的对各用电器进行电量计量和管理，可优化用电和电能质量调控，实现了节约用电和安全用电；

5、非介入式电能计量管理系统适用于家庭、楼宇、小区、基站、工矿、变电站和众多的智能电力系统。

Claims

1.一种非介入式电能计量管理系统，其特征在于，包括非介入式电量表、电流互感器、电压互感器、显示屏、监测中心、电能管控专网、计量管理平台，用电器通过供电线路与电流互感器，电压互感器相连接，电流互感器、电压互感器分别通过变换器将电信号转换为数字信号发送到非介入式电量表，非介入式电量表通过通信线路将信号发到监测中心，监测中心与电能管控专网相通讯，电能管控专网将汇总的信息发送到计量管理平台，计量管理平台将汇总的信息通过显示屏显示，并对电能进行实时监测、实时调配、质量优化及预警管理，通过ZigBee和GPRS通讯方式与电网相通讯。

2.根据权利要求1所述的一种非介入式电能计量管理系统，其特征在于，所述的监测中心包括DSP嵌入式微电脑、RS-485接口、存贮器、直流电源、LCD显示屏、键盘，其核心元件为DSP嵌入式微电脑，RS-485接口、存贮器、直流电源、LCD显示屏、键盘均与DSP嵌入式微电脑相连接，非介入式电量表的信息通过电力光纤发到RS-485接口，由RS-485接口接收，并将信息传输到DSP嵌入式微电脑，DSP嵌入式微电脑将处理后的信息通过ZigBee模块和GPRS模块与电能管控专网通讯，并通过LCD显示屏显示；所述的ZigBee模块和GPRS模块设置在DSP嵌入式微电脑上。

3.根据权利要求1所述的一种非介入式电能计量管理系统，其特征在于，所述的电流互感器为开口式电流互感器；所述的电压互感器为开口式电压互感器。

4.根据权利要求2所述的的一种非介入式电能计量管理系统，其特征在于，所述的监测中心配备有Prfibus-DP和Modbus两种现场总线协议。