一种用于电网低压台区的分支用电监测系统

技术领域

本发明属于低压台区用电领域，具体涉及一种用于电网低压台区的分支用电监测系统。

背景技术

低压台区降线损工作进入瓶颈期，很多台区线损率下降至一定的范围(3％-7％)的时候，很难再继续降低，同时各类窃电用户已无法轻易让用电检查人员找到。当前线损治理，电能表端问题已经具备有效的查处判断方案，可以通过对比电流、开盖记录、编程记录等来判断。排查分支线路窃电目前最有效的方式是分支线路线损，需要加装线路计量设备支持。但在台区内大量加装电表箱安装电能表，操作不便，且造成资源浪费，同时台区拓扑档案管理维护不便。

目前缺乏一种既可以对分支线路用电计量，又能智能化进行台区拓扑梳理，同时可满足户外(满足IP67标准)安装的分支用电监测的方案。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够将低压供电台区细分，按照变压器低压分支出线进行线损率的统计分析，采取精细化管理，通过分析比对供、售电量来判定分支线路的线损率，从而锁定电量损失较大的线路，进一步找出窃电嫌疑户同时可直接户外安装的具有台区拓扑识别功能的分支用电监测系统。

为实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

一种用于电网低压台区的分支用电监测系统，包括用电信息采集主站、分支监测终端：

用电信息采集主站，对分支监测终端上报的数据，进行分析整合，梳理拓扑信息，计算每个分支的线损数据；

分支监测终端，采集低压台区分支线路的电压、电流、功率、台区拓扑等数据，上报用电信息采集主站。

进一步的，用电信息采集主站，对多个分支监测终端上报的台区拓扑信息进行分析，梳理整个低压台区的拓扑信息，同时对上报的电压、电流、功率等数据按照台区拓扑分组计算，分析判断每个分支的线损数据。

进一步的，分支监测终端，包括主控制器、电源模块、GPS模块、4G通信模块、以太网通信模块、蓝牙通信模块、RS485通信模块、拓扑收发模块和交流模拟量采集模块；

主控制器，处理从各模块获取的信息；

电源模块，将交流电源转为直流电源，为整个设备供电；

GPS模块，定位分支监测终端的位置信息；

4G通信模块，分支监测终端与用电信息采集主站的交互通道；

以太网通信模块，用于分支监测终端与用电信息采集主站的交互通道，也可用于分支监测终端维护通道；

蓝牙通信模块，分支监测终端现场应用维护通道，与具有蓝牙功能的手持设备连接；

RS485通信模块，分支监测终端现场应用维护通道，也可用于下行数据采集；

拓扑收发模块，发送和识别特征电流信号；

交流模拟量采集模块，对低压分支线路的电压、电流、功率等数据进行采集并存储。

进一步的，主控制器，处理拓扑收发模块发送的台区拓扑信息、交流模拟量采集模块发送的电压、电流、功率等数据、GPS模块发送的位置信息，将数据通过4G通信模块或以太网通信模块发送给用电信息采集主站，同时用电信息采集主站通过4G通信模块或以太网通信模块发送命令到主控制器，控制拓扑发送、数据采集等。

进一步的，电源模块，将交流电源转为多路直流电源，直流电源通过DCDC电路，转换为不同的电压等级，为各功能模块供电。

进一步的，GPS模块，收集分支监测终端的位置信息，上传给主控制器记录并存储。

进一步的，4G通信模块，接收用电信息采集主站下发的数据转发给分支监测终端，同时接收分支监测终端的数据转发给用电信息采集主站。

进一步的，以太网通信模块，分支监测终端与用电信息采集主站之间交互的备用通道，当分支用电监测系统无法通过4G通信模块交互数据时，使用以太网作为数据传输通道，同时也可用作现场调试通道。

进一步的，蓝牙通信模块，分支监测终端现场应用维护通道，与具有蓝牙功能的手持设备如手机、掌机等连接，配合特定APP使用，方便现场人员对分支监测终端操作。

进一步的，RS485通信模块，分支监测终端现场应用维护通道，也可与具有RS485接口的电表、采集终端、温湿度传感器等设备连接，采集设备数据，用于环境量监测等。

进一步的，拓扑收发模块，发送和识别低压线路上的特征电流信号，根据特征信号判断分支线路归属，将数据发送给主控制器。

进一步的，交流模拟量采集模块，按照用电信息采集主站下发的周期性任务，采集并存储低压分支线路的电压、电流、功率等数据，将采集的数据上传给主控制器。

本发明的有益效果为：本发明经过不断探索以及试验，利用分支用电监测系统，对分支线路用电计量，又能智能化进行台区拓扑梳理，同时可满足户外(满足IP67标准)安装条件，实现低压台区精细化管理，应用成本低，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明用于电网低压台区的分支用电监测系统的工作原理框图。

图2为本发明用于电网低压台区的分支用电监测系统现场安装示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

如图1-2所示，一种用于电网低压台区的分支用电监测系统，包括用电信息采集主站、分支监测终端，其中：

用电信息采集主站，对多个分支监测终端上报的台区拓扑信息进行分析，梳理整个低压台区的拓扑信息，同时对上报的电压、电流、功率等数据按照台区拓扑分组计算，分析判断每个分支的线损数据。

分支监测终端，包括主控制器、电源模块、GPS模块、4G通信模块、以太网通信模块、蓝牙通信模块、RS485通信模块、拓扑收发模块和交流模拟量采集模块。

主控制器，处理拓扑收发模块发送的台区拓扑信息、交流模拟量采集模块发送的电压、电流、功率等数据、GPS模块发送的位置信息，将数据通过4G通信模块或以太网通信模块发送给用电信息采集主站，同时用电信息采集主站通过4G通信模块或以太网通信模块发送命令到主控制器，控制拓扑发送、数据采集等。

电源模块，将交流电源转为多路直流电源，直流电源通过DCDC电路，转换为不同的电压等级，为各功能模块供电。

GPS模块，收集分支监测终端的位置信息，上传给主控制器记录并存储。

4G通信模块，接收用电信息采集主站下发的数据转发给分支监测终端，同时接收分支监测终端的数据转发给用电信息采集主站。

以太网通信模块，分支监测终端与用电信息采集主站之间交互的备用通道，当分支用电监测系统无法通过4G通信模块交互数据时，使用以太网作为数据传输通道，同时也可用作现场调试通道。

蓝牙通信模块，分支监测终端现场应用维护通道，与具有蓝牙功能的手持设备如手机、掌机等连接，配合特定APP使用，方便现场人员对分支监测终端操作。

RS485通信模块，分支监测终端现场应用维护通道，也可与具有RS485接口的电表、采集终端、温湿度传感器等设备连接，采集设备数据，用于环境量监测等。

拓扑收发模块，发送和识别低压线路上的特征电流信号，根据特征信号判断分支线路归属，将数据发送给主控制器。

本发明具体工作流程如下：在低压台区分支安装分支监测终端，并在用电信息采集主站建档，设定分支监测终端01为台区总监控设备，用电信息采集主站下发周期性抄读任务和拓扑发送任务到所有分支监测终端，全部分支监测终端上报台区拓扑信息，同时周期性上报电压、电流、功率等线路数据，用电信息采集主站智能梳理台区拓扑信息，并计算每个分支线路的线损数据，从而锁定电量损失较大的线路，进一步找出窃电嫌疑户，最终达到对低压台区的用电监测和降线损。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。