[发明专利]一种电能计量模块

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统保护和监控领域，尤其涉及一种电能计量模块。

背景技术

传统的电能表计都采用100V，1A的大功率信号接口，需要与一次电磁型电压电流互感器连接才能组成完整的高压计量系统，需要安装在独立的计量柜或计量箱中，不能直接与电子式互感器组成小型化高压计量装置。小型低功耗的电子式互感器具有小功率的信号接口，要使用电子式互感器与电能计量表计结合组成小型的计量装置，对计量表计的信号接口和功能组成结构都提出了新的要求。例如，用于保护测控装置的内嵌式高精度电能计量模块200620070198.1描述了一种非传统电能表结构的电能计量装置，是嵌入在保护测控装置内的，与二次侧低压的电量变送器连接的计量模块，不能直接和一次侧高压电子式互感器连接。又如，电力单相高压电能计量模块200520095463.7公开了一种单相高压计量模块，采用了分压器和低压互感器获取一次侧电压和电流信号，以及光纤通讯隔离的方式与二次侧连接。其单相捆绑高压电气元件互感器和低压电子元件计量模块实现一次侧计量的方式，没有实现计量模块的标准低功率接口，为计量模块的运行和维护带来不便。由于该计量模块还依赖于光供电、储能模块以单相计量模块组合三相计量的方式等因素，使得其结构变得较为复杂，成本较高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种体小质轻、耗电量小、使用方便，能与电子式互感器直接相连的电能计量装置。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电能计量模块，包括电能计量芯片，所述电能计量芯片的电压电流采样输入端连接有低功率信号调理单元，该低功率信号调理单元与电压、电流互感器的二次侧连接，所述电能计量芯片与中央处理单元MCU连接，所述中央处理单元MCU的输出端连接有光纤通讯接口。

本发明的有益效果是：本发明电能计量模块包括电能计量芯片、低功率信号调理单元、中央处理单元MCU连接及光纤通讯接口四个电子单元，可直接与一次电子式互感器连接，实现对高压输电线路直接传送电能的功能；且可以实现对电力参数三相电压、电流的采集取样，以及对各电力参数电压、电流有效值，各相或合相的有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、相位等的计算和监测，中央处理单元MCU通过光纤通讯接口传送电能信号可实现与传统二次表计和远程抄表单元的电气隔离；电路简单，成本合理。与电子式互感器一起组成的计量装置体可设计为独立计量单元，体积小，可直接与其他高压开关设备集成，无须专门设立专门柜体，也可直接安装于户外杆塔上，无需单独占地。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例原理方框图；

图2为本发明实施例低功率信号调理单元电路原理图；

图3为本发明实施例电能计量芯片及其外围电路图；

图4为本发明实施例中央处理单元MCU及其外围电路图；

图5为本发明实施例光纤通讯接口的电路原理图。

具体实施方式

参照图1、图2、图3、图4，本发明的一种电能计量模块，包括电能计量芯片1、该电能计量芯片1可为多功能防窃电基波谐波三相电能专用计量芯片ATT7022B，通过SPI通讯接口与中央处理单元MCU2连接，并把计量参数传输给中央处理单元MCU2；上述电能计量芯片1的电压电流采样输入端连接有低功率信号调理单元3，该低功率信号调理单元3与电压、电流互感器的二次侧连接，把电压、电流互感器二次侧的电压、电流信号转换到适合电能计量芯片1采集的范围；上述中央处理单元MCU2的输出端连接有光纤通讯接口4，通过光纤通讯接口传送电能信号可实现与传统二次表计和远程抄表单元的电气隔离。

以上是对本发明的较佳实施的具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。