【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及10kv配电线路，尤其涉及一种10kv线路分界开关控制与电能计量融合装置及方法。
技术介绍
1、目前，10kv配电线路用户分界处同时需要配套柱上分界开关和高压电能计量装置，分界开关完成分界用户与主线路故障隔离及切除，高压计量装置完成分界用户电能计量。目前，用户分界开关与高压计量装置采用完全独立的方式安装于用户分界处，实现用户分界处故障隔离及电能计量，两套装置需各自配套电压、电流互感器完成线路电压电流的测量及用户电能计量，现场安装方式复杂多变，接线复杂，易发生接线错误等问题，运行故障率高，设备投资大，标准化程度低。
2、因此，有必要通过各种新技术、新方法实现高压分界用户处设备高度集约化、标准化，节省投资和提高现场安装便利性。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种10kv线路分界开关控制与电能计量融合装置及方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决高压分界开关处控制设备和计量设备均单独设置有两套存在的现场安装及接线复杂，容易发生接线错误等的问题。
2、为解决上述问题，本专利技术技术方案之一是通过以下方式实现的：一种10kv线路分界开关控制与电能计量融合装置，包括断路器控制单元、分界开关、电能计量单元、三相五柱式电压互感器、配电自动化单元和营销单元；
3、三相五柱式电压互感器安装于10kv线路分界开关电源侧，用于测量线路三相电压及零序电压，并输出电压至断路器控制单元和电能计量单元；
4、电能计量单元安装于分界开关处，用于采
5、断路器控制单元安装于分界开关处，用于实时监测线路电压电流，并根据电压电流控制分界开关的分合闸；以及接收配电自动单元输出的远程控制信号、电能计量单元输出的用户电量计算结果和付费合闸脉冲信号来控制分界开关的分合闸。
6、上述电能计量单元包括数据处理模块、电能计量模块、电压电流采样模块、后备电源模块、电源模块一、数据存储模块、点阵式液晶屏、网口/串口、费控接口；数据处理模块分别与电能计量模块、电源模块一、数据存储模块、点阵式液晶屏、网口/串口、费控接口连接；电压电流采样模块与电能计量模块连接；后备电源模块与电源模块一连接。
7、上述断路器控制单元包括主控模块、开入开出模块、人机交互模块、超级电容、通信模块、电源模块二；开入开出模块、人机交互模块、通信模块、电源模块二均与主控模块连接；超级电容、开入开出模块、通信模块均与电源模块二连接。
8、上述主控模块包括cpu、电源接口、通信模块接口、通信/遥控接口、电压采样电路及接口、电流采样电路及接口；电源接口、通信模块接口、通信/遥控接口、电压采样电路及接口、电流采样电路及接口均与cpu连接。
9、上述断路器控制单元与三相五柱式电压互感器之间通过8芯电压航插头连接；断路器控制单元与分界开关之间通过24芯航插头连接；断路器控制单元与电能计量单元之间通过4芯电流航插头和3芯费控航插头连接；电能计量单元与三相五柱式电压互感器之间通过6芯电压航插头连接。
10、本专利技术技术方案之二通过以下方式来实现的：一种10kv线路分界开关控制与电能计量融合方法，包括以下步骤：
11、将三相五柱式电压互感器安装至10kv线路分界开关电源侧；
12、将断路器控制单元、电能计量单元安装至分界开关处；
13、断路器控制单元采集分界开关处线路的模拟量以及分合位信息，实时监测分界开关的运行状态，根据模拟量信息控制分界开关的分合闸；其中，模拟量包括电压、电流、功率、频率；
14、电能计量单元采集分界开关处的电压电流，计算分界用户用电量，在计算出用户欠费时，输出欠费分闸脉冲信号至断路器控制单元，断路器控制单元控制分界开关分闸；
15、营销系统在接收到用户的缴费信号后，输出至电能计量单元，电能计量单元发出付费合闸脉冲信号至断路器控制单元，断路器控制单元控制分界开关合闸。
16、上述根据模拟量信息控制分界开关的分合闸，包括，
17、断路器控制单元对采集到的模拟量进行判断，判断模拟量是否存在异常；
18、响应于是，则线路发生故障，断路器控制单元控制分界开关分闸，隔离故障区域；
19、配电自动化单元判断线路故障是否解除，响应于是，则输出远程控制信号至断路器控制单元，断路器控制单元控制分界开关合闸。
20、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
21、1、本专利技术通过将用户分界开关控制设备和高压计量设备统一设计为一套装置，即通过设置断路器控制单元和电能计量单元安装至分界开关处，装置结构简单，安装方便，避免了复杂的接线过程导致接线错误的问题，提高了现场的安装设备的安装效率。
22、2、本专利技术通过采用一套三相五柱式电压互感器，与原有高压分界用户处配置的两套电压电流互感器相比，该方法使用一套电压电流互感器即可实现分界开关处电压电流采集以及电能计量需求，实现测量、计量、保护一体化，节省了设备投资，提高了现场安装的便利性。
23、3、本专利技术通过设置营销单元与电能计量单元之间用3芯费控抗插头连接，实现分界用户欠费自动分闸断电，付费自动合闸供电功能，进一步规范分界用户用电管理。
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1.一种10kV线路分界开关控制与电能计量融合装置，其特征在于，包括断路器控制单元、分界开关、电能计量单元、三相五柱式电压互感器、配电自动化单元和营销单元；
2.根据权利要求1所述的10kV线路分界开关控制与电能计量融合装置，其特征在于，电能计量单元包括数据处理模块、电能计量模块、电压电流采样模块、后备电源模块、电源模块一、数据存储模块、点阵式液晶屏、网口/串口、费控接口；数据处理模块分别与电能计量模块、电源模块一、数据存储模块、点阵式液晶屏、网口/串口、费控接口连接；电压电流采样模块与电能计量模块连接；后备电源模块与电源模块一连接。
3.根据权利要求1或2所述的10kV线路分界开关控制与电能计量融合装置，其特征在于，断路器控制单元包括主控模块、开入开出模块、人机交互模块、超级电容、通信模块、电源模块二；开入开出模块、人机交互模块、通信模块、电源模块二均与主控模块连接；超级电容、开入开出模块、通信模块均与电源模块二连接。
4.根据权利要求3所述的10kV线路分界开关控制与电能计量融合装置，其特征在于，主控模块包括CPU、电源接口、通信模块接口、
5.根据权利要求1或2或4所述的10kV线路分界开关控制与电能计量融合装置，其特征在于，断路器控制单元与三相五柱式电压互感器之间通过8芯电压航插头连接；断路器控制单元与分界开关之间通过24芯航插头连接；断路器控制单元与电能计量单元之间通过4芯电流航插头和3芯费控航插头连接；电能计量单元与三相五柱式电压互感器之间通过6芯电压航插头连接。
6.根据权利要求3所述的10kV线路分界开关控制与电能计量融合装置，其特征在于，断路器控制单元与三相五柱式电压互感器之间通过8芯电压航插头连接；断路器控制单元与分界开关之间通过24芯航插头连接；断路器控制单元与电能计量单元之间通过4芯电流航插头和3芯费控航插头连接；电能计量单元与三相五柱式电压互感器之间通过6芯电压航插头连接。
7.一种使用权利要求1至6任意一项所述10kV线路分界开关控制与电能计量融合装置的10kV线路分界开关控制与电能计量融合方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的10kV线路分界开关控制与电能计量融合方法，其特征在于，所述根据模拟量信息控制分界开关的分合闸，包括，
...【技术特征摘要】
1.一种10kv线路分界开关控制与电能计量融合装置，其特征在于，包括断路器控制单元、分界开关、电能计量单元、三相五柱式电压互感器、配电自动化单元和营销单元；
2.根据权利要求1所述的10kv线路分界开关控制与电能计量融合装置，其特征在于，电能计量单元包括数据处理模块、电能计量模块、电压电流采样模块、后备电源模块、电源模块一、数据存储模块、点阵式液晶屏、网口/串口、费控接口；数据处理模块分别与电能计量模块、电源模块一、数据存储模块、点阵式液晶屏、网口/串口、费控接口连接；电压电流采样模块与电能计量模块连接；后备电源模块与电源模块一连接。
3.根据权利要求1或2所述的10kv线路分界开关控制与电能计量融合装置，其特征在于，断路器控制单元包括主控模块、开入开出模块、人机交互模块、超级电容、通信模块、电源模块二；开入开出模块、人机交互模块、通信模块、电源模块二均与主控模块连接；超级电容、开入开出模块、通信模块均与电源模块二连接。
4.根据权利要求3所述的10kv线路分界开关控制与电能计量融合装置，其特征在于，主控模块包括cpu、电源接口、通信模块接口、通信/遥控接口、电压采样电路及接口、电流采样电路及接口；电源接口、通信模块接口...
【专利技术属性】
技术研发人员：张光儒，张家午，李雪垠，范迪龙，马振祺，马付彪，陈杰，任浩栋，杨军亭，朱亮，姚亮亮，刘彬煜，王晓龙，张宇，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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