[发明专利]一种基于电流互感器采样的智能限流费控断路系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能低压配电领域，更具体地，涉及一种基于电流互感器采样的智能限流费控断路系统及方法。

背景技术

在低压配电系统中，智能保护和智能用电越来越重要，供电企业与用户对智能电表的安全性、便捷性要求也不断提高，以及我国对智能电表的技术发展的重视，国家电网对电能表用负荷开关的质量和可靠性高度重视，智能电能表作为智能电网的重要计量器具，除具备传统电量计量的基本功能外，还具有用电信息存储、双向多种费率计量、用户端控制、多种数据传输模式的双向数据通信、防窃电等功能，是未来节能型智能电网智能化的发展方向。国家电网公司制定了《电能表外置断路器技术规范》，规范了一种与智能电能表相关联的专用微型断路器技术要求。新型的电能表外置断路器不仅提高电能表费控系统的可靠性，也确保电力系统智能管理与服务的安全稳定运行。然而，这种电能表外置断路器缺少预警系统，当用户未及时或其他特殊原因未能交纳电费时，用户将无法继续用电，这对用户的基本生活会造成一定的影响。

发明内容

为了解决背景技术存在的现有断路器未缴纳电费即切断用电不够人性化的问题，本发明提供了一种基于电流互感器采样的智能限流费控断路系统及方法，所述系统及方法在现有断路器上增加一定的限流功能进行人性化用电管理，当发生欠费时还能满足用户在缴费前的基本用电需求；

所述一种基于电流互感器采样的智能限流费控断路系统包括：

断路器本体，所述断路器本体包括电流互感器，所述断路器本体用于执行电路分合闸操作，所述电流互感器用于对断路器本体电流进行采样；

重合闸模块，所述重合闸模块用于对断路器本体进行重新合闸或分闸；

采样模块，所述采样模块与断路器本体以及控制模块相连，所述采样模块接收断路器本体电流互感器的采样电流值并进行信号调理，并将调理后的采样电流信号发送至控制模块；

控制模块，所述控制模块用于处理采样模块的采样电流信号，用于控制重合闸模块进行分闸或合闸；所述处理采样模块的采样电流信号是指将调理后采样电流信号与预先设定的阈值进行比较；

电源模块，所述电源模块用于在初次分闸时给系统供电。

进一步的，所述重合闸模块包含驱动电路、直流电机及齿轮，所述齿轮与断路器电闸相连，通过齿轮转动可控制断路器电闸分合，所述控制模块向重合闸模块发送分闸或合闸指令，驱动电路驱动直流电机带动齿轮传动，使断路器分闸或合闸；

进一步的，所述控制模块包含MCU芯片，所述MCU芯片用于将调理后的采样电流信号转化为采样电流数字信号，将所述采样电流数字信号与预先设定好的电流阈值进行比较，根据比较结果向重合闸模块发出操作指令；

进一步的，所述系统包含通信模块，所述通信模块使控制单元与外接设备进行通信，所述通信模块包括RS485或电力载波系统；

进一步的，所述系统包括人机互动模块，所述人机互动模块包括输入键盘，所述人机互动模块与控制模块相连，用于根据需求设定电流阈值；

进一步的，所述系统包含数据存储模块，所述控制单元包含计量芯片；所述计量芯片用于对计量结果及断路器工作状态进行记录，所述数据存储模块用于将所述计量芯片记录的计量结果及断路器工作状态进行存储；

进一步的，所述断路器本体包括手柄、灭弧系统以及依次相连的进线端子、热脱扣系统、操作机构、电磁系统、电流互感器、出线端子，所述手柄与操作机构相连。

所述一种基于电流互感器采样的智能限流费控断路方法包括：

步骤1，用户电费处于欠费状态，断路器本体根据欠费分闸指令进行分闸；

步骤2，电源模块对系统进行供电，重合闸模块对断路器本体进行合闸操作；

步骤3，采样模块接收重新合闸的断路器本体电流互感器采样的电流值，并将采样结果调理后发送至控制模块；

步骤4，控制模块将采样模块的采样电流值与预设的电流阈值进行比较，当采样电流值超过预设的电流阈值时，控制模块想重合闸模块发出分闸指令，重合闸模块对断路器本体进行分闸操作；断路器本体分闸后处于锁死状态；

步骤5，用户完成缴费后，断路器本体自动合闸，电源模块不再对系统进行供电；

进一步的，用户在采样电流值没有超过预设的电流阈值前完成缴费，电源模块不再对系统进行供电，断路器自动保持合闸状态；