一種電表終端復(fù)電裝置

瑑

(河源供電局， 廣東 河源 517000)

1 技術(shù)背景

由于負(fù)控管理終端在供電方式中均采用單電源接入，當(dāng)線路停電、商戶申請停電等等故障出現(xiàn)時，負(fù)控終端將失去工作電源，造成電能表數(shù)據(jù)無法通過負(fù)控終端正常上傳。同時，失去了對用戶用電負(fù)荷情況的監(jiān)管，對某些竊電用戶的竊電行為，將無法收集證據(jù)。當(dāng)發(fā)生負(fù)控終端離線及數(shù)據(jù)不能監(jiān)管時，主站判定為終端離線，需現(xiàn)場檢查處理，將造成數(shù)據(jù)不能及時上傳和工作人員維護工作量增加，也使負(fù)控終端正常維護工作不能很好地完成。

電表終端復(fù)電裝置是用于線路停電、商戶申請停電時，為保證電網(wǎng)可以在指定時間收集電表信息，可實現(xiàn)定時復(fù)電的裝置，電表箱包括MUC裝置、太陽能充電模塊、控制面板。

2 現(xiàn)有技術(shù)的缺點

1)負(fù)控管理終端在供電方式中均采用單電源接入，當(dāng)線路停電、商戶申請停電、終端故障等等故障出現(xiàn)時，負(fù)控終端將失去工作電源，造成電能表數(shù)據(jù)無法通過負(fù)控終端正常上傳，同時，失去了對用戶用電負(fù)荷情況的監(jiān)管，對某些竊電用戶的竊電行為，將無法收集證據(jù)。太陽能充電模塊為電表箱內(nèi)部電源充電，再通過PLC模塊，可以實現(xiàn)低功耗的計時以及啟停電機，定時為負(fù)控終端供電，方便營銷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集。

2)現(xiàn)有裝置體積過大，沒有實現(xiàn)模塊化，不能在表箱內(nèi)部進行安裝。仍需要人工對表計進行送電復(fù)電。

3)現(xiàn)有裝置仍需人工操作，未實現(xiàn)智能化。

3 該電表終端復(fù)電裝置介紹

主視圖1，左上LCD為充電及電池狀態(tài)顯示；左下LCD為電池輸出狀態(tài)；右上LCD及按鍵為控制自動上電時間設(shè)置的LCD模塊；4個相等的圓柱，單獨一個為保險管，其余3個為備用保險管。

1)供電需求：100 V/220 V三相電輸入，檢測到有100 V/220 V輸入。設(shè)備切至外部100 V/220 V直接給到后級輸出端子。不經(jīng)過復(fù)電模塊。如果沒有檢測到100 V/220 V輸入，設(shè)備啟用電池供電，通過逆變器，變壓器轉(zhuǎn)換為AC100～220 V給電能表及負(fù)控終端供電。

電池模塊：集成太陽能發(fā)電模塊的控制器、逆變器、蓄電池。繼電器、STM32啟動電壓都由本電池模組提供。

圖1 主視圖

STM32：此處采用低功耗小體積的單片機模塊，內(nèi)部含有三類功能通信模塊、定時器、輔助信號點。通信模塊在每天固定時間開啟，校對時間和接受新斷電上電時間；定時器用來在每月抄表日激活電池模塊給電表及終端供電；接線盒引入經(jīng)由互感器傳來的100 V/220 V作為信號輔助點，當(dāng)線路停電時，信號點無電壓輸入給MCU，MCU則開始工作，在指定時間給電能表及終端提供電。

控制面板：控制復(fù)電模塊內(nèi)部充電，三檔開關(guān)切換市電適配器充電或者太陽能充電；更改定時器啟動供電時間。

太陽能模組：安裝在側(cè)面或電表箱上面，為一可裝拆模組。

電池方陣：在有光照的情況下，電池吸收光能，電池兩端出現(xiàn)異號電荷的積累，即產(chǎn)生光生電壓。

蓄電池組：其作用是儲存太陽能電池方陣受光照時發(fā)出的電能并可隨時向負(fù)載供電。

控制器：是能自動防止蓄電池過充點和過放電的設(shè)備。

逆變器：將直流轉(zhuǎn)交流的設(shè)備。

適配器充電模組：方便負(fù)電裝置快速充電。

工作原理：接線盒引入經(jīng)由互感器傳來的220 V/100 V作為信號輔助點，電檢測部分為了檢測是否有外部電壓220 V/100 V輸入。

2)正常工作時：有的話繼電器JK1A、JK1B、JK3A閉合，繼電器JK2A、JK2B不變，常開，外部電壓直接給表計及終端進行供電。

線路停電：當(dāng)線路停電時，電檢測部分信號點無電壓輸入給MCU，繼電器JK1A、JK1B、JK3A打開，在指定時間JK2A、JK2B閉合，裝置開始工作，經(jīng)由逆變器及變壓器給電表及終端提供電源。

太陽能模組為電池模組充電，由于可能安裝于室內(nèi)，所以太陽能模組可選模件；市電適配器模組為電池模組充電，經(jīng)由用戶同意，可以使用居民用電為本裝置電池提供電能。當(dāng)裝置正常工作，為電表提供電源時，S5開關(guān)將閉合，不進行充電，以免造成裝置邊充邊放、裝置損壞的情況。

4 該電表終端復(fù)電裝置關(guān)鍵點與優(yōu)勢

1)復(fù)電裝置接線部分只有三相電壓，沒有電流，故不會對用戶產(chǎn)生電量影響，高效保證用戶安全、準(zhǔn)確用電。

2)復(fù)電裝置為負(fù)控終端提供電源，提高電網(wǎng)終端在線率，保證抄表率，提高工作效率，減少電網(wǎng)工作人員維護工作量。

3)保護點：體積小，集成度高，結(jié)構(gòu)簡單。

5 結(jié)語

電表終端復(fù)電裝置整體體積小，不會對用戶產(chǎn)生電量，提升了遠(yuǎn)程抄表業(yè)務(wù)的技術(shù)方案和科學(xué)管理模式，全面提高遠(yuǎn)程電能表及負(fù)控終端工作效率和分析效能，創(chuàng)新電能表抄表、收費、運維工作的方法。