【中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 技術(shù)前沿】 創(chuàng)意無(wú)極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利——電能表零火線反接自動(dòng)識(shí)別電路及識(shí)別方法。該專利由國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司營(yíng)口供電公司申請(qǐng)，并于2018年10月9日獲得授權(quán)公告。

本發(fā)明屬于低壓電力線載波通信及控制領(lǐng)域，尤其涉及一種電能表零火線反接自動(dòng)識(shí)別電路及識(shí)別方法。

發(fā)明背景

電力系統(tǒng)中，普遍存在零火線接反，變壓器三相線表計(jì)安裝不平衡，線損管理困難等問(wèn)題。在采集系統(tǒng)上線應(yīng)用之前，這些問(wèn)題都需要電力系統(tǒng)人員現(xiàn)場(chǎng)利用專用工具判斷，效率非常低。

2009年至今，國(guó)家電網(wǎng)公司和南方電網(wǎng)公司開(kāi)展了全球最大規(guī)模的智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目，大量的智能電表投入使用。在智能表計(jì)的自動(dòng)抄表方面，低壓電力線載波通信技術(shù)大量應(yīng)用，在用電自動(dòng)采集方面，取得了優(yōu)異的成績(jī)。隨之而來(lái)的是基于采集系統(tǒng)的深化應(yīng)用。采集系統(tǒng)深化應(yīng)用的領(lǐng)域主要集中在線損分析、零火線接反、供電異常檢測(cè)、三相平衡等。交流電矢量方向特性是指周期50Hz的三相交流電中的A、B、C三相線，各相線之間，矢量相差120°。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種熱效率高、節(jié)能環(huán)保的電能表零火線反接自動(dòng)識(shí)別電路及識(shí)別方法。

本發(fā)明電路原理框圖

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括低壓電網(wǎng)變壓器、載波集中器、第一智能電能表、第二智能電能表和第三智能電能表，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)載波集中器A相端與低壓電網(wǎng)變壓器的A相出線端相連，載波集中器B相端與低壓電網(wǎng)變壓器的B相出線端相連，載波集中器C相端與低壓電網(wǎng)變壓器的C相出線端相連，載波集中器N相端與低壓電網(wǎng)變壓器的N相出線端相連；第一智能電能表的A相端與供電線A相相連，第二智能電能表的B相端與供電線B相相連，第三智能電能表的C相端與供電線C相相連，第一智能電能表的N相端、第二智能電能表的N相端、第三智能電能表的N相端均與供電線N相相連；所述第一智能電能表、第二智能電能表和第三智能電能表的載波芯片均設(shè)置有過(guò)零檢測(cè)電路。

作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述過(guò)零檢測(cè)電路包括電阻R37，電阻R37一端與火線連接，電阻R37另一端一側(cè)依次通過(guò)電阻R38、電阻R39、電阻R40、電阻R41分別與二極管VD4陰極、MMBTA14L三極管VT3基極相連，VD4陽(yáng)極分別與零線、VT3發(fā)射極、電容C30一端、電容C31一端、穩(wěn)壓管陽(yáng)極相連，C30另一端、C31另一端、電阻R42一端、電阻R49一端、載波信號(hào)輸入端口VP相連，R42另一端、R49另一端、穩(wěn)壓管陰極、電阻R43一端相連，R43另一端與光耦發(fā)光二極管正極相連，光耦發(fā)光二極管負(fù)極與VT3集電極相連，光耦接收端集電極分別與電阻R44一端、電容C32一端、過(guò)零檢測(cè)信號(hào)輸出端口TZA相連，光耦接收端發(fā)射極分別與C32另一端、地線相連。

作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述載波芯片采用TCC081C芯片。其次，本發(fā)明所述載波集中器采用DJGZ23-DXC集中器。本發(fā)明所述智能電能表采用DDZY33-Z智能電能表。

本發(fā)明電能表零火線反接自動(dòng)識(shí)別包括以下步驟。1)載波集中器在A、B、C三相上皆發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，使檢測(cè)信號(hào)在電力線上過(guò)零前(電壓上升)和過(guò)零后(電壓上升)進(jìn)行調(diào)制，發(fā)出正過(guò)零檢測(cè)信號(hào)；使檢測(cè)信號(hào)在電力線上過(guò)零前(電壓下降)和過(guò)零后(電壓下降)進(jìn)行調(diào)制，發(fā)出負(fù)過(guò)零檢測(cè)；集中器始終首先發(fā)出正過(guò)零檢測(cè)信號(hào)并調(diào)制到電力線上進(jìn)行通迅。

2)智能電能表接在A、B、C任何一相上通過(guò)載波芯片將調(diào)制到電力線上的過(guò)零檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，如果解調(diào)后的過(guò)零檢測(cè)信號(hào)為正過(guò)零檢測(cè)信號(hào)，與集中器發(fā)送的過(guò)零信號(hào)相位一致，則判斷電表接線正確；如果解調(diào)后的過(guò)零檢測(cè)信號(hào)為負(fù)過(guò)零檢測(cè)信號(hào)，與集中器發(fā)送的過(guò)零信號(hào)相位相差180度，則電表接線錯(cuò)誤。

作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述1)載波集中器在A、B、C三相上皆發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，使檢測(cè)信號(hào)在電力線上過(guò)零前(電壓上升)1.65ms和過(guò)零后(電壓上升)1.65ms進(jìn)行調(diào)制，發(fā)出正過(guò)零檢測(cè)信號(hào)；使檢測(cè)信號(hào)在電力線上過(guò)零前(電壓下降)1.65ms和過(guò)零后(電壓下降)1.65ms進(jìn)行調(diào)制，發(fā)出負(fù)過(guò)零檢測(cè)。

本發(fā)明有益效果為：本發(fā)明借助電力線載波通信，研發(fā)出一種智能電能表零火線接反自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。該技術(shù)根據(jù)交流電矢量方向特性，利用數(shù)學(xué)算法實(shí)現(xiàn)智能電表接線的交流市電矢量方向，自動(dòng)判斷接線正確性，進(jìn)而進(jìn)行三相平衡計(jì)算和臺(tái)區(qū)降損，為采集系統(tǒng)深化應(yīng)用提供技術(shù)手段。

本發(fā)明技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)測(cè)試點(diǎn)火線零線反接的識(shí)別，還能實(shí)現(xiàn)智能電表的相位歸屬，為供電企業(yè)實(shí)現(xiàn)三相用電平衡管理提供了便利手段，同時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工錯(cuò)誤的供電接線，避免人身傷害和設(shè)備損壞，降低用電客戶和供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。