一种基于HPLC台区的现场相位识别装置的制作方法

一种基于hplc台区的现场相位识别装置
技术领域
1.本实用新型涉及用电采集技术领域，尤其涉及一种基于hplc台区的现场相位识别装置，所述hplc即宽带高速电力线载波。


背景技术：

2.用电信息采集系统已经覆盖所有台区，通过分析台区总表三相电流曲线数据，能及时掌握台区变压器三相负载率。同时，hplc模块已经大规模推广应用，hplc模块能够识别户表相位，当发现某台区三相负载不平衡时，可根据用电信息采集系统识别的相位，到现场调整负荷，将高负载相位的部分用户调整到低负载相位，也可指导新上业扩用户的相位接入，以提高变压器利用率，降低台区损耗，减少低电压等情况。但实际应用中，存在现场低压供电线路相位不确定的问题，需要一种现场相位识别装置，识别的结果与用采主站的相位一致，从而使得现场的负荷调整适应主站的分析结果。
3.当前现场相位识别主要靠台区识别仪，台区识别仪包括主机与手持终端，将主机接到集中器的a、b、c、n四条线上，手持终端接到需要辨识的相位，如图3。主机与手持终端通过电力线载波通信，手持终端以主机的相位为判别标准。但台区识别仪有三个问题：需要在两个地点操作，如果一个地点一组人员，则至少需要四人完成，如果只有一组人员，则要在两个地点往返奔跑，效率低；主机与手持终端的载波通信距离受限，可能要分段多次测试；若主机接线相位与总表相位不一致，则会导致错误的结果。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.基于上述问题，本实用新型提供一种基于hplc台区的现场相位识别装置，改进原有抄控器，增加蓝牙模块与手机配合，便于现场相位识别。
6.(二)技术方案
7.基于上述的技术问题，本实用新型提供一种基于hplc台区的现场相位识别装置，所述相位识别装置包括用于载波通信和相位识别的抄控器和用于参数设置、规约解析、结果展示的装有蓝牙和app软件的手机，所述抄控器包括微型控制器、与所述微型控制器分别相连的载波模块和蓝牙模块，所述抄控器通过所述蓝牙模块与所述手机通信连接。
8.进一步的，所述相位识别装置还包括与所述微型控制器分别相连的指示灯、第一flash存储器以及电源模块。
9.进一步的，所述载波模块包括载波芯片、与所述载波芯片分别相连的载波收发模块、过零电路和第二flash存储器，所述载波芯片与所述微型控制器、电源模块相连。
10.进一步的，所述相位识别装置还包括与所述电源模块、载波收发模块、过零电路均连接交流接口模块，所述交流接口模块连接外部的交流电源。
11.进一步的，所述蓝牙模块连接所述电源模块，所述相位识别装置还包括所述电源模块与蓝牙模块之间连接的超级电容或蓄电池。
12.进一步的，所述载波芯片为单相hplc芯片。
13.进一步的，所述单相hplc芯片为lme3460de芯片。
14.进一步的，所述微型控制器为arm或单片机。
15.进一步的，所述单片机为stm32f427单片机。
16.(三)有益效果
17.本实用新型的上述技术方案具有如下优点：
18.(1)在现场总表相位与集中器相位一致的情况下，用电信息采集系统监测到的变压器相位与居民户表相位一致，无需考虑低压电网的实际相位，以已知相位的居民户表为参照，单机相位识别装置载波模块的电压曲线过零时间与某一户表的相同，则所接相位与户表相同，从而识别出相位，由原来的双机操作改为单机操作，更简单快捷；
19.(2)本实用新型在手机上开发应用软件，可同时支持对多块居民户表、多种协议、多种速率的通信，从而避免因操控器与参照表距离太远无法通信的问题，提高了现场识别的效率；
20.(3)本实用新型改进了抄控器，增加蓝牙通信，方便现场两人分开操作，避免了有线连接时单人操作两台设备即手机和抄控器的情况，提高了现场高处作业人员的安全性与方便性。
附图说明
21.通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：
22.图1为现有技术中总表相位与变压器相位不一致的示意图；
23.图2为现有技术中户表相位与实际相位不一致的示意图；
24.图3为现有技术中台区识别仪进行现场相位识别的示意图；
25.图4为本实用新型的单机相位识别装置的结构示意图；
26.图5为本实用新型的抄控器的结构示意图；
27.图6为本实用新型的单机相位识别装置进行现场相位识别的示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
29.实际应用中，现场低压供电线路相位不确定的问题，主要存在三个方面：
30.1)负载率的相位与变压器实际相位可能不一致：
31.采集主站是基于台区总表各相电流来定义变压器各相负载，如变压器a相负载率计算方法如下：
32.a相负载率＝总表a相96点最大电流*ct/额定电流
33.额定电流＝变压器容量/(220*3)
34.总表相位可能与变压器输出相位有差异，如图1，总表从变压器出线的bca接入，而采集主站始终把总表的第一路作为a相，因此，主站看到的abc相负载，实际为现场的bca相负载。如果此时主站发现a相重载、c相轻载，那么现场实际上是b相重载，a相轻载，而运维人
员根据主站数据到现场将部分a相用户转接到c相，就造成轻载更轻，重载没变。
35.2)居民户表相位可能与实际相位不一致：
36.居民户表相位由集中器载波模块识别，集中器默认hplc模块接入的3路电压依次为abc相，模块识别出挂在第一路的户表为为a相，其它两路为bc相。如图2，当hplc模块的电压实际为bca，那么在采集主站看到的挂到a相的用户，实际在b相，b相的用户实际在 c相，c相的实际在a相。但是，由于集中器与台区总表安装的位置很近，三路电压与总表并接，绝大多数情况下，集中器与总表相位一致，因此，户表相位基本与总表相位一致，但可能与实际相位不一致。
37.3)现场无法区分相位：
38.现场供电线路没有黄绿红分色，无法判断相位，或者是虽然有分色，但因为经分接箱调相等原因，色标与实际不符，无法指导负荷调整或业扩新上。
39.因此，需要一种现场相位识别装置，识别的结果与用采主站的相位一致，从而使得现场的负荷调整适应主站的分析结果。
40.当前现场相位识别主要靠台区识别仪，台区识别仪包括识别仪主机与识别仪终端，将识别仪主机接到集中器的a、b、c、n四条线上，识别仪终端接到需要辨识的相位，如图3。识别仪主机与识别仪终端通过电力线载波通信，识别仪终端以识别仪主机的相位为判别标准。但台区识别仪有三个问题：需要在两个地点操作，如果一个地点一组人员，由于只带有线rs232接口，识别仪主机通过有线与识别仪终端连接，现场作业时，有些测量点位置较高，需要登梯作业，在梯子上不能一手拿着识别仪终端，一手持识别仪主机，则至少需要四人完成，如果只有一组人员，则要在两个地点往返奔跑，效率低；识别仪主机与识别仪终端的载波通信距离受限，可能要分段多次测试；若识别仪主机接线相位与总表相位不一致，则会导致错误的结果。此处识别仪终端也叫抄控器，抄控器是现场调试的工具，用于现场判断表计hplc模块的好坏，hplc即宽带高速电力线载波。
41.本实用新型所述现场相位识别装置如图4所示，包括用于载波通信和相位识别的抄控器和用于参数设置、规约解析、结果展示的装有蓝牙和app软件的手机，所述抄控器如图5所示，包括微型控制器、与所述微型控制器分别相连的载波模块、蓝牙模块、指示灯、第一flash存储器以及电源模块，所述载波模块包括载波芯片、与所述载波芯片分别相连的载波收发模块、过零电路和第二flash存储器，所述载波芯片与所述微型控制器相连，所述电源模块也与所述载波芯片、微型控制器和蓝牙模块均相连，所述电源模块、载波收发模块、过零电路均连接交流接口模块，所述交流接口模块连接外部的220v交流电源，所述电源模块与蓝牙模块之间连接一个超级电容或蓄电池，所述抄控器通过所述蓝牙模块与所述手机通信连接，因此，蓝牙模块可以经电源模块自外部的交流线路供电，也可以通过超级电容或蓄电池供电，从而所述抄控器切换线路时，确保蓝牙模块不掉电，保持与手机的通信连接。另外，也可以选择适合的载波工作模式，在户表载波模块注册到集中器载波模块的情况下，抄控器能与户表通信。所述载波芯片为单相hplc芯片，即lme3460de芯片，所述微型控制器为arm或单片机，比如stm32f427单片机。
42.本实用新型所述装置在采用hplc载波方案的台区，以已知相位的户表为参考，首先，从用电信息采集主站已经识别出相位的表计中，选择1至3块表计，一般为a、b、c相各一块，输入表地址到手机中，若抄控器载波模块的电压曲线过零时间与某表计的相同，则抄控
器所接的相位与该表计相位相同，则抄控器所连电力线的相位即为该块表计的相位，若无匹配的表计，则另选表计进行相位识别。
43.例如在图6中，总表相位与变压器实际相位不一致，但集中器相位与总表一致，因此，在用电信息采集主站，居民户表的相位与变压器负载率的相位一致。三块单相居民户表相位识别的结果为：表a在 c相，表b在a相，表c在b相。假如采集主站监测到该台区a相负载高，c相负载低，要在现场将一新上用户接到c相，则将表a、b、 c的地址输入手机，抄控器接1号线、4号线时，其电压过零时间与表 a相同，所以1号线为c相，从而完成了与主站一致的相位识别。
44.综上可知，通过上述的一种基于hplc台区的现场相位识别装置，具有以下优点：
45.(1)在现场总表相位与集中器相位一致的情况下，用电信息采集系统监测到的变压器相位与居民户表相位一致，无需考虑低压电网的实际相位，以已知相位的居民户表为参照，单机相位识别装置载波模块的电压曲线过零时间与某一户表的相同，则所接相位与户表相同，从而识别出相位，由原来的双机操作改为单机操作，更简单快捷；
46.(2)本实用新型在手机上开发应用软件，可同时支持对多块居民户表、多种协议、多种速率的通信，从而避免因操控器与参照表距离太远无法通信的问题，提高了现场识别的效率；
47.(3)本实用新型改进了抄控器，增加蓝牙通信，方便现场两人分开操作，避免了有线连接时单人操作两台设备即手机和抄控器的情况，提高了现场高处作业人员的安全性与方便性。
48.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。