本文介紹了一種遠程通信式微電網電能表的研究內容，本發明涉及智能電表技術領域，尤其涉及一種遠程通信式微電網電能表。該發明內容是由國網河南省電力公司周口工供電公司提出，發明人：劉陽 馬學民 潘濤。

摘要：本發明公開了一種遠程通信式微電網電能表，包括控制器以及分別與所述控制器連接的采集裝置、通信裝置和接口裝置;所述控制器包括控制芯片以及與其連接的指令存儲裝置，所述采集裝置包括與所述控制器連接的信號采集器和設置于電能表本體表面的顯示裝置，所述通信模塊包括電力線載波通信模塊、射頻模塊和射頻匹配電路，所述接口裝置包括負載接口和儲能接口。本發明電能表可以實現綜合功能，一方面是通過遠程方式，另一方面，是通過接口裝置實現電能表與直流微電網、直流母線的無縫對接，通過智能電表雙網絡混合、雙向通信的實現，從而實現了用戶對智能電表的遠程通訊和用電信息查看，實現了遠程查詢與對接管理的雙重功效，值得廣泛推廣與使用。

技術特征：

1 .一種遠程通信式微電網電能表，其特征在于：包括控制器以及分別與所述控制器連接的采集裝置、通信裝置和接口裝置;所述控制器包括控制芯片以及與其連接的指令存儲裝置，所述采集裝置包括與所述控制器連接的信號采集器和設置于電能表本體表面的顯示裝置，所述通信模塊包括電力線載波通信模塊、射頻模塊和射頻匹配電路，所述接口裝置包括負載接口和儲能接口，所述射頻匹配電路連接增幅裝置。

2.如權利要求1所述的一種遠程通信式微電網電能表，其特征在于：所述指令存儲裝置包括分級存儲器以及分別與其連接的程序計數器、指令譯碼器和時序產生器。

3.如權利要求1所述的一種遠程通信式微電網電能表，其特征在于：所述信號采集器包括數據采集卡以及分別與所述數據采集卡連接的信號放大器、AD采樣單元。

4.如權利要求1所述的一種遠程通信式微電網電能表，其特征在于：所述顯示裝置包括顯示面板和輸入面板，所述輸入面板包括按鍵盤，所述顯示面板包括人機交互界面的液晶顯示屏。

5.如權利要求1所述的一種遠程通信式微電網電能表，其特征在于：所述負載接口包括直流負載母端和直流控制子端，所述直流負載母端分別與多個所述直流控制子端連接，所述直流負載母端包括Buck變換器。

6.如權利要求1所述的一種遠程通信式微電網電能表，其特征在于：所述儲能接口包括光伏陣列端口和蓄電池儲能端口，所述蓄電池儲能端口包括雙向Boost/Buck變換器。

7 .如權利要求1所述的一種遠程通信式微電網電能表，其特征在于：所述增幅裝置包括定向增益天線，所述定向增益天線包括螺旋臂偶極子天線，通過同軸電纜與所述射頻匹配電路相連。

8.如權利要求1所述的一種遠程通信式微電網電能表，其特征在于：所述電能表的外圍設置屏蔽罩，所述屏蔽罩采用0 .15mm至0 .35mm的金屬板材，所述板材上包含多個微型圓孔，所述屏蔽罩外圍覆蓋絕緣漆層。

9.如權利要求8所述的一種遠程通信式微電網電能表，其特征在于：所述屏蔽罩頂部設置伸縮提手，所述伸縮提手上設置硅膠套，所述硅膠套上設置透氣口及若干顆凸起粒狀。

10.如權利要求9所述的一種遠程通信式微電網電能表，其特征在于：所述透氣口內層設置海綿襯里。

背景技術

近年來，隨著可再生能源的廣泛應用，儲能設備成本持續降低，應運而生了多種形式的直流微電網。在電力電子技術和儲能技術的推動下，直流微電網得到了快速發展，并以其便于控制、可靠性高、損耗小等優點將要成為偏遠山村和未來家庭的主要供電結構，所以如何對這些分布式的直流微電網進行用電管理，就成為了電力行業需要解決的問題，當前的用電管理已經普遍進入了智能化時代，智能用電管理系統及智能電表的使用量不斷增加，一方面通過智能用電管理系統，電力企業可以遠程獲取用戶的實時用電信息，另一方面用戶也將作為用電管理的參與者，實現在戶內監控并管理家庭用電。但截至目前為止，尚無專門應用于直流微電網遠程管理的智能電能表。

申請號為201010288648.5的專利涉及電子式費控電能表，尤其是無線集抄遠傳費控電能表，包括微處理器，其特點是，還包括一與該微處理器連接的無線通信模塊從而可通過無線網絡與遠程服務器雙向通信。該發明與現有技術相比，一是抄表方便，供電部門無需到用戶用電現場進行繁瑣的抄表，只需進行遠程無線集抄;二是能夠實時監測用戶的用電情況和電網的運行情況，通過主站定制任務的監測和實時召測，可以分析用電情況和電網的運行參數。

申請號為201220728801.6的專利涉及基于階梯電價的智能電表系統，包括電能表、基于KQ300的電力線載波控制器、智能控制器、短信收發控制器和電腦且均接入220V交流電網，通過電力線互聯。該實用新型主要應用于普通居民家庭，能夠計算階梯電價和峰谷電價背景下的電費，統計各電器的用電量，通過軟件計算給出最節儉的用電方案，同時可以通過智能控制器控制各敏感用電器的定時通斷，也可以實現遠程控制的電器的綜合型智能表記系統。該電能表能夠進行基于階梯電價和峰谷電價電費計算、電能消耗統計，計算后的結果將通過電力線載波通信上傳給配電變電站和各家庭用戶的電腦上，通過軟件很直觀地向用戶展示各電器用電情況及電費。

申請號為201610180044.6的專利涉及一種智能化電能表，包括FLASH存儲設備、三相電能計量設備、人物出現次數檢測設備和凌陽SPCE061A芯片，三相電能計量設備用于檢測并輸出三相電力線路的有功功率，人物出現次數檢測設備用于檢測樓梯間每一個人物的出現次數，凌陽SPCE061A芯片分別與FLASH存儲設備、三相電能計量設備和人物出現次數檢測設備連接，控制三相電能計量設備操作的同時基于人物出現次數檢測設備的輸出來確定人物的身份。通過本發明，能夠借用現有的設備資源實現對電梯間的人物身份的準備鑒別，從而保證樓宇居民的居住安全。

然而通過綜合對比，上述裝置或方法涉及的無線近場通信網絡易受家居建筑格局及自然環境的影響，通信效率受到制約，而且單純電力線通信方式，也易受用電條件等因素影響，通信成功率不高，這就需要一種同時規避近場無線通信和電力線通信的遠程通信方式智能微電網電表來進行有效的數據傳輸與管理。

發明內容

本發明的目的是提供一種遠程通信式微電網電能表，能實現智能電表的雙向電力線和射頻通信，進行遠程通訊和用電信息查詢，并整合多種不同的微電網控制接口，便捷使用。

為實現本發明的目的所采用的技術方案是：一種遠程通信式微電網電能表，包括控制器以及分別與所述控制器連接的采集裝置、通信裝置和接口裝置;所述控制器包括控制芯片以及與其連接的指令存儲裝置，所述采集裝置包括與所述控制器連接的信號采集器和設置于電能表本體表面的顯示裝置，所述通信模塊包括電力線載波通信模塊、射頻模塊和射頻匹配電路，所述接口裝置包括負載接口和儲能接口，所述射頻匹配電路連接增幅裝置。

進一步地，所述指令存儲裝置包括分級存儲器以及分別與其連接的程序計數器、指令譯碼器和時序產生器。

進一步地，所述信號采集器包括數據采集卡以及分別與所述數據采集卡連接的信號放大器、AD采樣單元。

進一步地，所述顯示裝置包括顯示面板和輸入面板，所述輸入面板包括按鍵盤，所述顯示面板包括人機交互界面的液晶顯示屏。

進一步地，所述負載接口包括直流負載母端和直流控制子端，所述直流負載母端分別與多個所述直流控制子端連接，所述直流負載母端包括Buck變換器。

進一步地，所述儲能接口包括光伏陣列端口和蓄電池儲能端口，所述蓄電池儲能端口包括雙向Boost/Buck變換器。

進一步地，所述增幅裝置包括定向增益天線，所述定向增益天線包括螺旋臂偶極子天線，通過同軸電纜與所述射頻匹配電路相連。

進一步地，所述電能表的外圍設置屏蔽罩，所述屏蔽罩采用0.15mm至0.35mm的金

屬板材，所述板材上包含多個微型圓孔，所述屏蔽罩外圍覆蓋絕緣漆層。

進一步地，所述屏蔽罩頂部設置伸縮提手，所述伸縮提手上設置硅膠套，所述硅膠套上設置透氣口及若干顆凸起粒狀。

進一步地，所述透氣口內層設置海綿襯里。

本發明的有益效果在于：

1、本發明電能表可以實現綜合功能，一方面是通過遠程方式，利用電力線載波通信模塊和射頻通信模塊對來自智能電表的信息進行收集、處理和分析，另一方面，是通過接口裝

置實現電能表與直流微電網、直流母線的無縫對接;

2、作為本發明控制核心的控制器，可以一方面執行遠程通訊指令，另一方面通過電力載波通信模塊和射頻通信模塊獲取能耗數據，還