一种400V低压配网智能检测装置及方法

技术领域

本发明涉及电力检测技术领域，尤其是指一种400V低压配网智能检测装置及方法。

背景技术

随着电力市场由卖方市场向买方市场的转变，电力部门的经济效益将越来越取决于对供用电各环节进行管理的细致程度，其中加强对大用户用电现场的管理和监测是提高经济运行水平的有效途径之一。现有产品，采集器设计，采用卡线安装方式，无需停电，穿刺取电。采集线缆的电压、电流和温度信号送入到汇集器。

现有产品存在问题有：电流采样精度不高，需要穿刺，没有电量计算、谐波计算和拓扑识别功能。产品笨重，无法适应一些空间狭小的安装场景，不方便工程人员安装。同时采用磁芯材料一般为硅钢或者非晶合金，长时间暴露在户外，存在切面生锈问题，从而使得电流精度下降。同时采集器和汇集器连接线粗重，即不美观也不方便安装。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种400V低压配网智能检测装置及方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：

一种400V低压配网智能检测装置，包括：

电流互感器，用于提供电网的电流、电压的数据信息；

电压电流采样电路，与电流互感器相连，用于收集电流互感器的电压和电流数据；

单片机，用于将电压和电流数据进行存储分析，并将分析结果信息发送至远端设备；

远端设备，用于接收单片机发送的分析结果信息，并控制单片机的工作状态。

本方案通过电流互感器采集电网的电流、电压的数据信息，并对电流、电压的数据信息进行计算分析，实现了对400V低压配网的检测功能，电流采样精度较高，同时也可以根据电流、电压的数据可以自动实现电量计算、谐波计算和拓扑识别等功能。本方案实现了用户侧需求管理精细化，根据对400V低压配网的检测可以有效的提升用电效率。

作为一种优选方案，所述的电流互感器、电压电流采样电路和单片机均集成在PCB板上，所述的PCB板设置在智能检测装置的外壳内，所述的外壳上设有用于外部通信的接口，PCB板通过接口与远端设备通信连接。

作为一种优选方案，所述的外壳上还设有用于人机交互的显示屏和按键，显示屏和按键均与PCB板相连接。通过显示屏工作人员可以直观查看相别、通信情况、设备运行状况等信息。工作人员通过按键可以调整需要观看的内容信息。

作为一种优选方案，所述的接口为TYPE C接口。TYPE C接口安全可靠，可多次插拔，具备较强抗干扰能力。

作为一种优选方案，所述的单片机为ARM芯片。ARM芯片实现，电量计算、谐波计算、拓扑识别、电信号波形连续采集、与远端设备交互通信、对时等功能。

一种400V低压配网智能检测方法，基于400V低压配网智能检测装置，包括以下步骤：

步骤1，智能检测装置开始工作，电压电流采样电路对电流互感器的电压电流数据进行采集；

步骤2，单片机对电压电流数据收集后进行计算分析，然后将计算分析数据发送至远端设备；

步骤3，远端设备对计算分析数据进行处理，若计算分析数据在正常的范围内，则远端设备继续控制智能检测装置工作，智能检测装置进行周期性工作，若计算分析数据不在正常的范围内，则远端设备发出告警提醒相关工作人员。

作为一种优选方案，所述的步骤2中，单片机电压电流数据收集后进行计算分析具体包括电量计算、谐波计算、拓扑识别和电信号波形采集。

作为一种优选方案，单片机电压电流数据收集后进行计算分析还包括冗余校验分析，具体为：设置有两个并联的电流互感器，两个电流互感器分别为标准电流互感器和冗余电流互感器，单片机在正常工作时只对标准电流互感器进行电压电流数据进行采集，若标准电流互感器的计算分析数据在正常的范围内，则远端设备继续控制智能检测装置工作，智能检测装置进行周期性工作，若标准电流互感器的计算分析数据不在正常的范围内，则单片机停止对标准电流互感器的电压电流数据进行采集，单片机开始对冗余电流互感器的电压电流数据进行采集，若冗余电流互感器的计算分析数据在正常的范围内，则判断标准电流互感器故障，远端设备发出相应告警提醒相关工作人员，若冗余电流互感器的计算分析数据不在正常的范围内，则判断400V低压配网发生故障，远端设备发出相应告警提醒相关工作人员。冗余电流互感器的设计，考虑了标准电流互感器出现故障时无法对400V低压配网件进行正常检测的情况，避免冗余电流互感器故障而非400V低压配网异常仍然提示400V低压配网异常的情况发生。

作为一种优选方案，若标准电流互感器的计算分析数据和冗余电流互感器的计算分析数据均不在正常的范围内，则在设定的周期内在采样点上对标准电流互感器和冗余电流互感器的电流数据进行采样，通过采样点的数据构建拟合曲线，对标准电流互感器的拟合曲线和冗余电流互感器的拟合曲线进行比对分析，若两条拟合曲线的电流数值的差值始终在设定的阈值内，则判断标准电流互感器和冗余电流互感器正常，400V低压配网发生故障，远端设备发出相应告警提醒相关工作人员，若两条拟合曲线的电流数值的差值存在超过设定的阈值的情况，则判断标准电流互感器和冗余电流互感器均发生故障，远端设备发出相应告警提醒相关工作人员。此方案考虑了标准电流互感器和冗余电流互感器同时出现故障的情况，出现这种情况时也可以快速告知相关人员及时采取相应的措施。

本发明的有益效果是：本方案通过电流互感器采集电网的电流、电压的数据信息，并对电流、电压的数据信息进行计算分析，实现了对400V低压配网的检测功能，电流采样精度较高，同时也可以根据电流、电压的数据可以自动实现电量计算、谐波计算和拓扑识别等功能。本方案实现了用户侧需求管理精细化，根据对400V低压配网的检测可以有效的提升用电效率。

附图说明

图1是本发明的一种电路原理连接图。

图2是本发明的一种流程图。

其中：1、电流互感器，2、电压电流采样电路，3、单片机，4、远端设备。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。

实施例：

一种400V低压配网智能检测装置，如图1所示包括：

电流互感器1，用于提供电网的电流、电压的数据信息；电压电流采样电路2，与电流互感器相连，用于收集电流互感器的电压和电流数据；单片机3，用于将电压和电流数据进行存储分析，并将分析结果信息发送至远端设备；远端设备4，用于接收单片机发送的分析结果信息，并控制单片机的工作状态。400V低压配网智能检测装置主体使用防生锈型坡莫合金材料，卡扣式结构，易于安装操作，可实现不停电安装。

本方案通过电流互感器采集电网的电流、电压的数据信息，并对电流、电压的数据信息进行计算分析，实现了对400V低压配网的检测功能，电流采样精度较高，同时也可以根据电流、电压的数据可以自动实现电量计算、谐波计算和拓扑识别等功能。本方案实现了用户侧需求管理精细化，根据对400V低压配网的检测可以有效的提升用电效率。

所述的电流互感器、电压电流采样电路和单片机均集成在PCB板上，所述的PCB板设置在智能检测装置的外壳内，所述的外壳上设有用于外部通信的接口，PCB板通过接口与远端设备通信连接。

所述的外壳上还设有用于人机交互的显示屏和按键，显示屏和按键均与PCB板相连接。通过显示屏工作人员可以直观查看相别、通信情况、设备运行状况等信息。工作人员通过按键可以调整需要观看的内容信息。

所述的接口为TYPE C接口。TYPE C接口安全可靠，可多次插拔，具备较强抗干扰能力。

所述的单片机为ARM芯片。ARM芯片实现，电量计算、谐波计算、拓扑识别、电信号波形连续采集、与远端设备交互通信、对时等功能。

一种400V低压配网智能检测方法，基于400V低压配网智能检测装置，如图2所示，包括以下步骤：

步骤1，智能检测装置开始工作，电压电流采样电路对电流互感器的电压电流数据进行采集；

步骤2，单片机对电压电流数据收集后进行计算分析，然后将计算分析数据发送至远端设备；

步骤3，远端设备对计算分析数据进行处理，若计算分析数据在正常的范围内，则远端设备继续控制智能检测装置工作，智能检测装置进行周期性工作，若计算分析数据不在正常的范围内，则远端设备发出告警提醒相关工作人员。

所述的步骤2中，单片机电压电流数据收集后进行计算分析具体包括电量计算、谐波计算、拓扑识别和电信号波形采集。

单片机电压电流数据收集后进行计算分析还包括冗余校验分析，具体为：设置有两个并联的电流互感器，两个电流互感器分别为标准电流互感器和冗余电流互感器，单片机在正常工作时只对标准电流互感器进行电压电流数据进行采集，若标准电流互感器的计算分析数据在正常的范围内，则远端设备继续控制智能检测装置工作，智能检测装置进行周期性工作，若标准电流互感器的计算分析数据不在正常的范围内，则单片机停止对标准电流互感器的电压电流数据进行采集，单片机开始对冗余电流互感器的电压电流数据进行采集，若冗余电流互感器的计算分析数据在正常的范围内，则判断标准电流互感器故障，远端设备发出相应告警提醒相关工作人员，若冗余电流互感器的计算分析数据不在正常的范围内，则判断400V低压配网发生故障，远端设备发出相应告警提醒相关工作人员。冗余电流互感器的设计，考虑了标准电流互感器出现故障时无法对400V低压配网件进行正常检测的情况，避免冗余电流互感器故障而非400V低压配网异常仍然提示400V低压配网异常的情况发生。

若标准电流互感器的计算分析数据和冗余电流互感器的计算分析数据均不在正常的范围内，则在设定的周期内在采样点上对标准电流互感器和冗余电流互感器的电流数据进行采样，通过采样点的数据构建拟合曲线，对标准电流互感器的拟合曲线和冗余电流互感器的拟合曲线进行比对分析，若两条拟合曲线的电流数值的差值始终在设定的阈值内，则判断标准电流互感器和冗余电流互感器正常，400V低压配网发生故障，远端设备发出相应告警提醒相关工作人员，若两条拟合曲线的电流数值的差值存在超过设定的阈值的情况，则判断标准电流互感器和冗余电流互感器均发生故障，远端设备发出相应告警提醒相关工作人员。此方案考虑了标准电流互感器和冗余电流互感器同时出现故障的情况，出现这种情况时也可以快速告知相关人员及时采取相应的措施。

本方案中对400V低压配网检测实现的具体功能如下：

电网信号实时测试，包括：电压、电流、有功功率、无功功率；电压相对误差≤±0.5％，电流相对误差≤±0.5％，，有功功率相对误差≤±1.0％，无功功率误差±1.0％。

电量计算：每1秒进行一次电量计算，并将计算结果实时上送。

谐波计算：每30秒进行一次谐波计算，计算谐波范围为2-13次谐波，相对误差≤±5％。

拓扑识别：可以响应上级设备，进行电网拓扑识别。并将计算结果上送上级设备。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。