基于电力物联网的智能防窃电计量箱设计

针对电能计量现场的各类窃电行为,综合分析现有的防窃电技术及其存在的不足,提出了基于泛在电力物联网的智能防窃电计量箱设计方案。给出智能防窃电计量箱及其监控系统设计原理,研究了外界强磁场及强电击监测技术,设计了相关监测电路;设计了智能防窃电计量箱系统主程序流程,搭建了系统功能测试平台。测试结果表明,该计量箱能够在系统的控制下实现磁场监测、电场监测、摄像采集等多种防窃电和远程取证功能,具有很强的实用价值和广阔的应用前景。

智能量测开关拓扑识别技术研究

具备拓扑识别功能的智能量测开关是实现台区用电可观、可测、可控的关键设备。文中在分析现有技术的基础上,提出一种基于智能量测开关的拓扑识别技术方案。针对精准拓扑识别的关键难点问题,分别对特征电流模块、调制解调方式、电流采样及CT取电电路等进行设计,提出拓扑识别流程、信息编码方式,设计拓扑识别单元的通信协议栈结构及报文封装格式。实验结果表明,所提出的拓扑识别技术方案识别时间较短,识别准确率达99%,可在低压数字化台区大规模推广应用。

面向冲击负荷的新型电能表关键技术研究

非线性冲击负荷会对计量点的电流、电压及频率产生较大影响,会引起较严重的电能计量误差。在分析非线性冲击负荷对计量误差影响的基础上,建立了冲击负荷模型,给出较为精确的冲击负荷仿真方法,据此给出了新型冲击负荷电能表的设计方案和设计原理;设计了电压、电流高速AD采样电路,给出了零磁通电流互感器设计方法;提出了一种冲击负荷计量方法及算法思路,给出了基于IIR低通滤波器的冲击负荷滤波算法及具体参数,设计出新型冲击负荷电能表。在冲击负荷模型的基础上,设计了冲击负荷典型实验环境,分别在暂态冲击负荷、短时冲击负荷、长时冲击负荷等条件下对待测冲击负荷电能表进行实验,实验结果表明,所设计的新型冲击负荷电能表能准确计量冲击负荷电能。

基于NB-IoT的停电监测技术研究

针对当前用电客户停电事件不能及时主动上报的难题,分析了基于HPLC与微功率无线双模通信的停电事件上报技术方案及优缺点,在分析NB-IoT技术优势的基础上,设计了基于NB-IoT技术的停电事件主动上报的总体方案。提出了超级电容容量的计算方法及超级电容选型方法,设计了在停电情况下系统电源供电电路。设计了停电事件系统判别程序、NB-IoT通信连接建立程序、停电数据采集及上报程序、停电事件上报处理程序。试验结果表明,NB-IoT技术方案在组网成功率、停电上报成功率、平均实时性等方面均优于双模等同类技术,停电上报实时性、准确性、可靠性高。

智能微型断路器抗强磁干扰技术

针对智能微型断路器在强磁干扰情况下容易出现误动和拒动的问题,对可能造成磁干扰的智能微型断路器操控系统、直流电机、开关电源等相关模块进行了分析,并提出了具体的优化设计方案。提出了基于微动开关与霍尔开关双模检测相结合的操控系统抗磁干扰优化设计方法,并从硬件和软件2方面加以实现。提出了直流电机抗磁干扰优化设计方法和开关电源输出功率抗磁干扰优化设计方法,提高了直流电机和开关电源抗磁干扰的能力。实验表明,经优化后的智能微型断路器抗磁干扰性能优越,稳定性、可靠性高,解决了智能微型断路器在强磁干扰情况下容易出现误动和拒动的难题,具有推广应用价值。

电能表用蓝牙微型断路器自动配对技术研究

针对新一代电能表通过蓝牙进行表后开关费控的需求,综合分析了基于蓝牙技术的现有研究和应用。提出了蓝牙智能微型断路器的总体设计方案,对各功能模块的主要作用进行了规定。为实现蓝牙电能表与所属蓝牙微型断路器之间的精准配对,提出了基于电流指纹技术的精准配对方法,给出了电流指纹特征,设计了电流指纹模块及特征码编码方式。提出了配对模块与蓝牙模块、计量芯片之间的信息交换设计方法,设计了基于霍尔传感器的开关触头位置监测电路。对电能表用蓝牙微型断路器的自动配对原理及流程进行了设计,实现了蓝牙电能表与蓝牙微型断路器之间的精准配对。