[发明专利]一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置

说明书

本发明公开了一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，包含电源模块、远程通信模块、485通信模块、控制模块、驱动模块、低频载波信号发生模块、过零检测模块，低频中压载波信号发生装置由电源模块供能，通过远程通信模块或485通信模块接收控制命令，控制模块接收到命令后结合过零检测模块的过零信号，输出控制信号到驱动模块，由低频中压载波信号发生模块产生低频中压载波信号，输出的信号频率范围为20Hz‑2KHz，可直接穿透工频变压器在10kV电力线上传输，信号频率由控制单元输出控制信号的频率决定，信号强度由控制信号的占空比决定。该装置相比目前中压载波通信装置，可实现在10kV线路不停电的情况下，理清线变关系并简易测距，简单高效准确。

技术领域

本发明涉及中压配电系统领域，具体涉及一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置。

背景技术

理论测试研究，能直接穿透工频变压器远距离传输的载波信号，频率不能大于2kHz，传统的中压载波通信装置，载波信号频率在200kHz-12MHz，载波信号要在10kV线路上远距离传输需要额外加装中压载波信号耦合装置，需要10kV线路停电安装，施工条件相对困难；另外低频情况下，线路阻抗低，传统载波发送电路内阻无法做到很小，载波信号馈网效率极低，同样无法实现低频载波信号远距离传输。

我国配电网线路复杂，10kV线路线变关系混乱，目前缺乏有效手段进行区分，只能通过人工巡线或人工停电进行判断，效率低、难度大且容易造成经济损失，复杂的配网环境下，10kV线路距离数据同样模糊不清；目前主流的中压载波通信装置可以实现10kV线路线变关系识别和10kV线路测距，但如前面所讲，需要10kV线路停电安装，操作难度大，无法批量推广。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，该装置可以实现在低压侧发送20Hz-2KHz低频中压载波信号，直接穿透工频变压器在10kV线路传输。该装置相比目前中压载波通信装置，无需10kV线路停电安装，且低频信号分流小，对于10kV线路线变关系判断和10kV线路测距作用巨大。

为解决以上问题，本发明提供了一种用于线变关系识别的低频中压载波信号发生装置，所述发生装置包括：电源模块、远程通信模块、485通信模块、控制模块、驱动模块、过零检测模块、低频载波信号发生模块，其特征在于，低频中压载波信号发生装置由电源模块供能，通过远程通信模块或485通信模块接收控制命令，控制模块接收到命令后结合过零检测模块的过零信号，输出控制信号到驱动模块，由低频中压载波信号发生模块产生低频中压载波信号；信号频率范围20Hz-2KHz，可直接穿透工频变压器在10kV电力线上传输，频率由控制单元输出控制信号的频率决定，信号强度由控制信号的占空比决定。

所述电源模块采用隔离的开关电源，输入电压范围宽，支持输入范围176VAC-456VAC，可输出隔离的12V、7.2V、5V、3.3V、16V、-8V直流电压，供该装置各子模块正常工作使用。

所述远程通信模块兼容4G和NB-IoT全网通通信，登录指定服务器后，可远程接收控制命令和调试命令。

所述485通信模块采用低功耗、宽电压输入、高压自稳压485芯片，最高通信速率115200bps。

所述控制模块核心采用高性能的PIC32MX系列32位微控制器，可根据控制命令和过零信号可输出不同频率、不同占空比的PWM控制信号,频率范围20H-2kHz，占空比范围1/8-7/8。

所述驱动模块核心采用多功能集成驱动光耦ACPL-332J，具有2.5A输出电流驱动能力，输出与控制单元同频率、同占空比的-8V、+16VPWM驱动信号，同时具备故障检测自锁功能。

所述过零检测模块兼容相电压过零信号检测和线电压过零信号检测。