CN101498758B - 一种电流回路短路检测方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电流回路短路检测的方法，包括以下步骤：S1、采样零线电流值，S2、获取三相电流矢量及每相有功功率符号(+或-)，如每相的有功功率符号相同则直接计算三相电流的矢量和，否则，将有功功率符号不同于另两相的那一相电流矢量进行反转，然后再计算三相电流矢量和；S3、比较零线电流值和三相电流矢量和，如差值绝对值不小于设定的差值门限值时，判定存在电流回路短路。实施本发明的检测方法及装置，能消除电流进出线反接对计量装置电流回路短路判断的干扰，从而正确判断电量计量装置在工作过程中是否发生电流回路短路的非正常用电情况。

Description

一种电流回路短路检测方法和装置
技术领域
本发明涉及电力计量技术，更具体地说，涉及一种用于电量计量装置中的电流回路短路检测方法及装置。
背景技术
电流回路短路窃电是一种很常见的窃电方式，隐蔽性高，难以发现，往往给供电部门造成巨大损失。采用纯硬件的检测方法，既难实现，又不精确，容易误判。目前有一些软硬结合的检测方法，通过从三相电路和零线电路中分别获取三相电流值和零线电流值，然后计算三线电流的矢量和与零线电流的差值，用于与设定的差值门限值比较，以判定电流回路是否出现短路，如图2所示。但是，当电表端子接线进出方向颠倒时，虽然实际上在用电设备上方向并没有反向，但会引起计量的电流反向，上述的检测方法只是不加判断地直接计算三相电流矢量和。因而在有一相或两相电流反向的情况下，采用上述的检测方法不能排除反向电流的干扰，往往引起误判，因而不能全面解决问题。
因此，需要一种在电量计量装置电流进出线反接状态下的电流回路短路检测方法，其能够消除反向电流对电流回路短路判断的干扰，实现对在电量计量装置在工作过程中是否发生电流回路短路的非正常用电情况进行正确判断。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有电流回路短路检测的方法无法辨识反向电流对电流回路短路判断的干扰的缺陷，提供一种在电量计量装置电流进出线反接状态下的电流回路短路检测方法。
本发明要解决的另一技术问题在于，针对现有电量计量装置无法辨识反向电流对电流回路短路判断的干扰的缺陷，提供一种在电量计量装置电流进出线反接状态下的电流回路短路检测的装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是，提供一种在电量计量装置电流进出线反接状态下的电流回路短路检测的方法，包括以下步骤：S1、采样零线电流值；S2、获取三相电流矢量及每相有功功率符号，如每相的有功功率符号相同则直接计算三相电流的矢量和，否则，将有功功率符号不同于另两相的那一相电流矢量进行反转，然后再计算三相电流矢量和；S3、比较零线电流值和三相电流矢量和，如差值绝对值不小于设定的差值门限值时，判定存在电流回路短路。所述步骤S2中这样计算三相电流矢量和：采用三角映射法将三相电流分别投影到共同的x、y坐标轴上，计算三相电流矢量和。所述电流回路短路检测方法还包括预先存储差值门限值的步骤。
本发明解决另一技术问题所采用的技术方案是，构造一种电流回路短路检测装置包括：用于采样电流回路中零线电流值的一个采样模块；输入三相电流矢量并根据所述三相电流矢量计算输出三相电流矢量和的一个计算模块；一个判断模块，从采样模块获取零线电流值，从计算模块获取三相电流矢量和，比较三相电流矢量和与零线电流值，当差值绝对值不小于设定的差值门限值时，判定电流回路短路事件发生；
所述计算模块还包括：一个反转单元，接收三相电流矢量及每相有功功率符号，在三相有功功率符号不相同时，将有功功率符号不同于另两相的那一相电流矢量进行反转，并将反转后的三相电流矢量一起送入计算单元；对有功功率符号相同的三相电流矢量，计算三相电流矢量和的一个计算单元。
所述计算单元这样计算三相电流矢量和：采用三角映射法将三相电流分别投影到共同的x、y坐标轴上，计算三相电流矢量和。
上述装置均可用于电表中，采用上述装置的电表，能够正确判断在工作过程中是否发生电流回路短路的非正常用电情况。
实施本发明所述的方法、装置，具有以下有益效果：能消除电流进出线反接对计量装置电流回路短路判断的干扰，从而正确判断电量计量装置在工作过程中是否发生电流回路短路的非正常用电情况；更进一步的，辅助电路简单，节省元器件又具备相当的准确性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明的一种电流回路短路检测装置的结构图；
图2是现有电流回路短路检测方法的流程图；
图3是本发明的一种电流回路短路检测方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明的电流回路短路检测装置的结构图。上述电流回路短路检测装置100包括至少一个采样模块101，一个计算模块102和一个判断模块103。采样模块101可用于从三相电路采样三相电流矢量并存储，并从零线电路采样零线电流值，也可只用于从零线电路采样零线电流值。计算模块102还包括一个反转单元1021和一个计算单元1022。反转单元1021可从采样模块101获取三相电流矢量及每相有功功率符号，也可直接获取三相电流矢量及每相有功功率符号(+或-)，如果发现有功功率符号不同于另两相的相电流矢量，将其反转，再将反转后的反向电流矢量和其它两相电流矢量送入计算单元1022。如果反转单元1021没有发现有功功率符号不同于另两相的相电流矢量，则将三相电流矢量直接送入计算单元1022。计算单元1022采用三角映射法将三相电流矢量分别投影到共同的x、y坐标轴上，以计算三相电流矢量和。判断模块103从计算模块102获取三相电流矢量和，从采样模块101获取零线电流值，计算三相电流矢量和与零线电流值的差值，当差值绝对值不小于差值门限值时，判断模块103判定电流回路短路事件发生，当差值绝对值小于差值门限值时，判断模块103判定电流回路供电正常。
图2是现有电流回路短路检测方法的流程图。在步骤S201中，采样零线电流值并存储。在步骤S202中，根据上述三相电流矢量正确计算三相电流矢量和。在步骤S203中，比较所述三相电流矢量和与零线电流值，当差值绝对值不小于门限值时，进入步骤S204a，判定电流回路短路事件发生，一次判断结束。当差值小于门限值时，进入步骤S204b，判定供电正常，一次判断结束。这是由于当电表正常工作时，三相电流的矢量和与零线电流应该大小相当。如三相电流矢量和与零线偏差较大时，可以判定有电表的计量电流被分流，即电路回路被短路或电路回路的电流被分流。因而将所述三相电流矢量和与零线电流值比较，当差值绝对值不小于门限值时，判定电流回路短路事件发生。可以看出在有一相或两相电流反向的情况下，采用上述的检测方法不能排除反向电流的干扰，往往引起误判。
图3是本发明的电流回路短路检测方法的流程图。在步骤S301中，采样模块101从零线电流采样零线电流值。采样模块101也可具有存储功能，用于存储零线电流值。在步骤S302中，计算模块102的反转单元1021接收三相电流矢量及每相有功功率符号(+或-)，判断是否存在有功功率符号不同于另两相的那一相电流矢量，如果没有发现，则进入步骤S304，计算模块102的计算单元1022采用三角映射法将三相电流分别投影到共同的x y坐标轴上，从而计算出三相电流矢量和。如果发现存在有功功率符号不同于另两相的一相电流矢量，则进入步骤S303，反转单元1022将所述电流矢量反转。进入步骤S304，计算单元1022采用三角映射法将反转后电流矢量和其它两向电流矢量分别投影到共同的x y坐标轴上，从而计算出真实的电流矢量和。在步骤S305中，判断模块103将所述三相电流矢量和与零线电流值比较，当差值绝对值大于等于门限值时，进入步骤S306b，判定过去一秒内有电流回路短路事件发生，事件统计次数加一，一次判断结束。当差值小于门限值时，进入步骤S306a，判定供电正常，一次判断结束。其中，步骤S301和302无先后次序，可同时或一先一后。
实施本发明的检测装置和方法，能消除电流进出线反接对计量装置电流回路短路判断的干扰，从而正确判断电量计量装置在工作过程中是否发生电流回路短路的非正常用电情况。

Claims (6)

1.一种电流回路短路检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采样零线电流值；
S2、获取三相电流矢量及每相有功功率符号，如每相的有功功率符号相同则直接计算三相电流的矢量和，否则，将有功功率符号不同于另两相的那一相电流矢量进行反转，然后再计算三相电流矢量和；
S3、比较零线电流值和三相电流矢量和，如差值绝对值不小于设定的差值门限值时，判定存在电流回路短路。
2.根据权利要求1所述的电流回路短路检测方法，其特征在于，所述步骤S2中这样计算三相电流矢量和：采用三角映射法将三相电流分别投影到共同的x、y坐标轴上，计算三相电流矢量和。
3.根据权利要求1所述的电流回路短路检测方法，其特征在于，还包括预先存储差值门限值的步骤。
4.一种电流回路短路检测装置：
用于采样电流回路中零线电流值的一个采样模块；
输入三相电流矢量并根据所述三相电流矢量计算输出三相电流矢量和的一个计算模块；
一个判断模块，从采样模块获取零线电流值，从计算模块获取三相电流矢量和，比较三相电流矢量和与零线电流值，当差值绝对值不小于设定的差值门限值时，判定电流回路短路事件发生；
其特征在于，所述计算模块包括：
一个反转单元，接收三相电流矢量及每相有功功率符号，在三相有功功率符号不相同时，将有功功率符号不同于另两相的那一相电流矢量进行反转，并将反转后的三相电流矢量一起送入计算单元；
对每相有功功率符号相同的三相电流矢量，计算三相电流矢量和的一个计算单元。
5.根据权利要求4所述的电流回路短路检测装置，其特征在于，所述计算单元这样计算三相电流矢量和：采用三角映射法将三相电流分别投影到共同的x、y坐标轴上，计算三相电流矢量和。
6.根据权利要求4所述的电流回路短路检测装置，其特征在于，所述判断模块还包括一个存储差值门限值的存储单元。
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