【中國傳動網 技術前沿】 創意無極限，儀表大發明。今天為大家介紹一項國家發明授權專利——電能表零火線反接自動識別電路及識別方法。該專利由國網遼寧省電力有限公司營口供電公司申請，并于2018年10月9日獲得授權公告。

本發明屬于低壓電力線載波通信及控制領域，尤其涉及一種電能表零火線反接自動識別電路及識別方法。

發明背景

電力系統中，普遍存在零火線接反，變壓器三相線表計安裝不平衡，線損管理困難等問題。在采集系統上線應用之前，這些問題都需要電力系統人員現場利用專用工具判斷，效率非常低。

2009年至今，國家電網公司和南方電網公司開展了全球最大規模的智能電網建設項目，大量的智能電表投入使用。在智能表計的自動抄表方面，低壓電力線載波通信技術大量應用，在用電自動采集方面，取得了優異的成績。隨之而來的是基于采集系統的深化應用。采集系統深化應用的領域主要集中在線損分析、零火線接反、供電異常檢測、三相平衡等。交流電矢量方向特性是指周期50Hz的三相交流電中的A、B、C三相線，各相線之間，矢量相差120°。

發明內容

本發明就是針對上述問題，提供一種熱效率高、節能環保的電能表零火線反接自動識別電路及識別方法。

本發明電路原理框圖

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括低壓電網變壓器、載波集中器、第一智能電能表、第二智能電能表和第三智能電能表，其結構要點載波集中器A相端與低壓電網變壓器的A相出線端相連，載波集中器B相端與低壓電網變壓器的B相出線端相連，載波集中器C相端與低壓電網變壓器的C相出線端相連，載波集中器N相端與低壓電網變壓器的N相出線端相連；第一智能電能表的A相端與供電線A相相連，第二智能電能表的B相端與供電線B相相連，第三智能電能表的C相端與供電線C相相連，第一智能電能表的N相端、第二智能電能表的N相端、第三智能電能表的N相端均與供電線N相相連；所述第一智能電能表、第二智能電能表和第三智能電能表的載波芯片均設置有過零檢測電路。

作為一種優選方案，本發明所述過零檢測電路包括電阻R37，電阻R37一端與火線連接，電阻R37另一端一側依次通過電阻R38、電阻R39、電阻R40、電阻R41分別與二極管VD4陰極、MMBTA14L三極管VT3基極相連，VD4陽極分別與零線、VT3發射極、電容C30一端、電容C31一端、穩壓管陽極相連，C30另一端、C31另一端、電阻R42一端、電阻R49一端、載波信號輸入端口VP相連，R42另一端、R49另一端、穩壓管陰極、電阻R43一端相連，R43另一端與光耦發光二極管正極相連，光耦發光二極管負極與VT3集電極相連，光耦接收端集電極分別與電阻R44一端、電容C32一端、過零檢測信號輸出端口TZA相連，光耦接收端發射極分別與C32另一端、地線相連。

作為另一種優選方案，本發明所述載波芯片采用TCC081C芯片。其次，本發明所述載波集中器采用DJGZ23-DXC集中器。本發明所述智能電能表采用DDZY33-Z智能電能表。

本發明電能表零火線反接自動識別包括以下步驟。1)載波集中器在A、B、C三相上皆發出檢測信號，使檢測信號在電力線上過零前(電壓上升)和過零后(電壓上升)進行調制，發出正過零檢測信號；使檢測信號在電力線上過零前(電壓下降)和過零后(電壓下降)進行調制，發出負過零檢測；集中器始終首先發出正過零檢測信號并調制到電力線上進行通迅。

2)智能電能表接在A、B、C任何一相上通過載波芯片將調制到電力線上的過零檢測信號進行解調，如果解調后的過零檢測信號為正過零檢測信號，與集中器發送的過零信號相位一致，則判斷電表接線正確；如果解調后的過零檢測信號為負過零檢測信號，與集中器發送的過零信號相位相差180度，則電表接線錯誤。

作為另一種優選方案，本發明所述1)載波集中器在A、B、C三相上皆發出檢測信號，使檢測信號在電力線上過零前(電壓上升)1.65ms和過零后(電壓上升)1.65ms進行調制，發出正過零檢測信號；使檢測信號在電力線上過零前(電壓下降)1.65ms和過零后(電壓下降)1.65ms進行調制，發出負過零檢測。

本發明有益效果為：本發明借助電力線載波通信，研發出一種智能電能表零火線接反自動識別技術。該技術根據交流電矢量方向特性，利用數學算法實現智能電表接線的交流市電矢量方向，自動判斷接線正確性，進而進行三相平衡計算和臺區降損，為采集系統深化應用提供技術手段。

本發明技術不僅實現測試點火線零線反接的識別，還能實現智能電表的相位歸屬，為供電企業實現三相用電平衡管理提供了便利手段，同時能夠及時發現施工錯誤的供電接線，避免人身傷害和設備損壞，降低用電客戶和供電企業的經濟損失。