[发明专利]一种基于自主无线组网的用电负荷监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于自主无线组网的用电负荷监测系统及方法，属于电力系统及其自动化领域。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展，国家支农惠农政策的相继出台，农村经济得到迅猛发展，农民生活逐年改善。通过“户户通电”、“家电下乡”等惠民工程的有效实施,农村电气化水平正在逐步提高。电气化生活在农村逐步推广，现在的农村40%有了空调、60%有了冰箱、80%有了电磁炉；电饭煲、电暖器、电热水壶等大功率电器更是成了农村家庭的常用电器。大功率家用电器的普及对农网配电台区的负荷监测和管理提出了新的要求。

目前覆盖农网配电台区的用电信息采集系统承担着对农网配电台区内用电户的负荷监测任务，但用电信息采集系统主要偏重于对用电户冻结电量、用电计费、平均功率等非实时信息的采集，缺乏对台区各用电户电压、电流、剩余电流等实时信息的监测。而农网配电台区用电故障主要由用电过负荷、剩余电流过大等引起。同时用电信息采集系统采用无线公网GPRS通信方式，每年均需要支付一笔较高的GPRS数据流量费用。

综上所述，目前覆盖农网配电台区的用电信息采集系统存在三个问题，（1）目前农网配电台区内用电负荷电压、电流以及剩余电流等实时用电负荷信息监测问题；（2）农网配电台区用电负荷监测需要通讯数据流量费用的问题；（3）农网配电台区过负荷、漏电流等故障迅速定位排查问题。

发明内容

本发明提供了一种基于自主无线组网的用电负荷监测系统及方法，解决了目前农网配电台区内用电负荷电压、电流以及剩余电流等实时用电负荷信息监测问题，解决了农网配电台区用电负荷监测需要通讯数据流量费用的问题，解决了农网配电台区过负荷、漏电流等故障迅速定位排查问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于自主无线组网的用电负荷监测系统，包括设置于县级主站中心的统一监控平台、台区智能管理终端、智能配电柜、台区智能开关和智能家用保护开关，所述统一监控平台、智能配电柜、台区智能开关和智能家用保护开关均与台区智能管理终端通信连接；所述智能家用保护开关设置于台区内用电户的用电线路上，用以实时监测用电户的用电负荷，采集用电负荷数据并将用电负荷数据发送给台区智能管理终端，所述智能家用保护开关可根据用电负荷数据自动实现对所处用电线路的用电保护，也可接受台区智能管理终端发送的用电保护指令实现对所处用电线路的用电保护；所述智能配电柜用以实现对台区内电路的分配，实时监测台区总的用电负荷，将总的用电负荷数据发送给台区智能管理终端；所述台区智能开关设置于配电柜分配的电路支路上，用以实时监测电路支路上的用电负荷，采集用电负荷数据并将用电负荷数据发送给台区智能管理终端，所述台区智能开关可根据用电负荷数据自动实现对所处电路支路的用电保护，也可接受台区智能管理终端发送的用电保护指令实现对所处电路支路的用电保护；所述台区智能管理终端实时接收智能配电柜、台区智能开关以及智能家用保护开关发送的用电负荷数据，并实时将接收到的用电负荷数据发送给统一监控平台，所述台区智能管理终端接收并发送统一监控平台发出的用电保护指令；所述统一监控平台接收台区智能管理终端发送的用电负荷数据，显示用电负荷数据，分析用电负荷数据，判断台区用电异常情况，发出用电保护指令对用电负荷进行合理调整和控制。

所述统一监控平台包括接入路由、前置服务器、后置服务器、数据服务器、工作站、web服务器、主干网交换机、采集交换机、物理隔离、防火墙；所述主干网交换机和采集交换机上均连接有数据总线，两数据总线之间连接有前置服务器和后置服务器，与主干网交换机连接的数据总线上连接有数据数据服务器、工作站和物理隔离，所述物理隔离还依次连接有web服务器和防火墙，与采集交换机连接的数据总线上连接有接入路由，接入路由为统一监控平台与台区智能管理终端通信的接口。

所述台区智能管理终端上设置有无线通信模块和通信接口，所述台区智能开关上设置有通信接口，所述智能家用保护开关上设置有无线通信模块，所述台区智能管理终端分别于统一监控平台和智能家用保护开关之间无线通信连接，所述台区智能管理终端与台区智能开关之间通过通信总线连接。

所述台区智能管理终端与统一监控平台之间采用无线GPRS通信，所述台区智能管理终端与智能家用保护开关之间采用物联网无线通信，所述台区智能管理终端与台区智能开关之间通过485通信总线连接。

所述用电负荷数据包括用电负荷的电压、电流和剩余电流。

一种基于自主无线组网的用电负荷监测系统的监测方法，包括以下步骤，