CN105974195A - 旁路电量计量装置及其计量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电能计量技术领域，尤其是公开了一种旁路电量计量装置及其计量方法，包括可接入联合接线盒电压端、并能逐相采集联合接线盒电压的电压采样部分；可接入联合接线盒电流端、并能逐相采集联合接线盒电流的电流采样部分；连接电压采样部分和电流采样部分的计量部分，计量部分能采集不同相的电压和电流，实现分相计量电量；可分相连接电能表电压线，进而得知该电能表电压线每一相是否断开或接通的分相计量触发信号处理部分，该分相计量触发信号处理部分连接计量部分，分相计量触发信号处理部分在检测到电压线某相断开/接通时，控制计量部分开始/停止计量该相电量。本发明在换表时，能准确检测到每相断开时的电量，检测准确性高。

Description

旁路电量计量装置及其计量方法

技术领域

本发明涉及电能计量技术领域，尤其是涉及一种旁路电量计量装置及其计量方法。

背景技术

在电力系统中，三相专变用户、大用户经常需要人员完成电能表的更换，依据电力相关标准VI类以上II类以下用户电能表更换周期一般在4-6年左右，实际运用中，往往由于现场校验、产品换代等原因，更换周期低于规定时间，从而带来每年大量的换表工作。在私营经济发达地区，往往一个县供电公司一年换表数量超过2000户以上。

专变用户不论是高供高计还是高供低计，换表时均不能停电操作，换表时间段用户仍旧在正常用电。而按照计量规程规定II类以下用户一般不安装备表，从而导致大多数换表时间段内所产生电量无法计量。

目前换表时电力部门普遍采用以换表时当前平均功率，同大致的换表时间得出该时间段的电量，然后同用户协商作为追补电量计入收费电量。更多情况是直接换表，无任何追补电量，造成实际上的电量损失，成为线损偏高的一部分原因。从而可以看出，由于目前无相关产品作为换表时的旁路计量工具，电力部门存在实际上的损失，更不用说不同时段的差价损失。

保守计算以大多数315 KVA、高供低计用户70%负荷、0.9功率因素为例，20分钟的换表时间大约有66kWh，按照平时电价1.15元/ kWh，大约每次有76元损失（不含无功考核），实际上大部分大用户换表电量损失远远大于这个保守估计值。

更多的，由于没有相关工具以及管理上的明确规定，换表时旁路电量的追补也没有依据可言，同用户商量或不做计算成为主要方式。科学的管理，合理的追补在电力管理日益精细化的今天，本装置的大面积实用需求被提上日程，其将广泛的被电力部门以及广大电力用户接收并予以实际运用。而目前也有部分针对电量计量的装置和方法，如公布号为CN 102435841 A，名称为《电能计量方法及装置》；另外还有公布号为CN 102393480 A，名称为《带电更换电能表的电量追补方法》；针对第一篇对比文件，其存在结构复杂，计算过程复杂，不易实现，精确度差等缺点。而第二篇方法通过对电能表接线盒的进线端和出线端的二次电流进行采样对比，判别接线盒电流的断开与闭合状态，进而能够识别电能表更换过程的状态，自动开启和关闭电量计量功能，检测时需电流流过整个电能表和接线盒才能检测到，检测花费的时间长，精确性差。而且无论是第一篇还是第二篇均无法准确到在拆装电能表电压线每相通断电时，电量的计算，精确度不足。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种在换表时，能准确检测到每相接通或断开时的电量的旁路电量计量装置及其计量方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种旁路电量计量装置，包括

可接入联合接线盒电压端、并能逐相采集联合接线盒电压的电压采样部分；

可接入联合接线盒电流端、并能逐相采集联合接线盒电流的电流采样部分；

连接电压采样部分和电流采样部分的计量部分，计量部分能采集不同相的电压和电流，实现分相计量电量；

可分相连接电能表电压线，进而得知该电能表电压线每一相是否断开或接通的分相计量触发信号处理部分，该分相计量触发信号处理部分连接计量部分，分相计量触发信号处理部分在检测到电压线某相断开/接通时，控制计量部分开始/停止计量该相电量。

本装置在换表时能准确计算到每相断开时的电量；新表、旧表与本装置计量切换时间小于0.1秒，几乎完全准确计量了换表时用户实际使用电量，既保证了供电企业的利益，也不让用电企业多承担电量，实现了真正的计量公平原则；本发明能准确计量换表时的旁路电量，结构简单，使用方便，计量准确，容易实现。

进一步地，还包括连接所述计量部分、为计量部分提供基准时钟，进而实现计量部分分时计量的时钟部分。其精度小于±0.5S/天，进而实现计量部分准确的分时计量。

进一步地，还包括连接所述计量部分、能向计量部分输入和修改信息的输入部分。输入部分为本装置的参数输入接口，可以根据需要校对时间、修改尖峰、峰、平、谷时段设置、输入用户旧表号、输入用户新表号等信息。

进一步地，还包括连接所述计量部分的存储部分。存储部分可以大量存储更换电能表的相关信息，至少可以存储50次以上更换电能表记录；同时每次存储的换电能表记录可以锁定（或解除锁定），以免被误删除。

进一步地，还包括连接所述计量部分的显示部分。显示部分能显示更换前的电能表编号、更换后的电能表编号，更换电能表的起始时间、结束时间，以及该时间段可能具有不同费率的有功电量以及无功损耗，一般不超过2种费率。

进一步地，还包括可在接通电源后自动充电的大容量电池。大容量电池可以支持本装置在没有外接电源时，可以查看、查询，操作本装置达20小时以上；同时本装置接上电源开始工作时，自动充电，使用方便。

另外，本发明还公开了一种使用上述旁路电量计量装置的计量方法，应用于拆卸电能表时，包含如下步骤：

（i）将电压采样部分分相接入联合接线盒电压端，然后通电；

（ii）将分相计量触发信号处理部分分相接入待拆卸电能表的电压线；

（iii）将电流采样部分分相钳入联合接线盒的电流端输入或输出端；

（iv）在联合接线盒处逐相断开电能表的电压线；

（v）当分相计量触发信号处理部分检测到电能表电压线某相或者某几相失压后，分相计量触发信号处理部分触发计量部分对该失压相的电量进行计量；直至电能表电压线完全断开，此时，计量部分完全接替电能表计量用户使用电量；

（vi）将联合接线盒处的电能表电流线拆下，将待拆卸电能表电压线上的分相计量触发信号处理部分拆下，取下待拆卸电能表，完成拆卸电能表和拆卸电能表过程中旁路电量的计量。

此外，本发明还公开了一种使用上述旁路电量计量装置的计量方法，应用于安装电能表时，包含如下步骤：

（i）将待安装电能表电流线分相接入联合接线盒的电流端；

（ii）将分相计量触发信号处理部分分相接入待安装电能表的电压线；

（iii） 逐相将待安装电能表电压线接入联合接线盒的电压端；

（iv）当待安装电能表电压线某相或者某几相接入时，分相计量触发信号处理部分检测到该相电压恢复正常，此时分相计量触发信号处理部分控制计量部分停止对该相的计量；直至当待安装电能表完全接入联合接线盒时，待安装电能表开始正常计量用户使用电量，计量部分停止计量；

（v）拆下本旁路电量计量装置，完成安装电能表和安装电能表过程中旁路电量的计量。

本发明的计量方法能准确计量换表时的旁路电量，操作简单，计量准确，容易实现。而且适用场景多、操作简便、成本低，综合考虑了换表的各种情况的下的电量准确计量，适合推广使用。

综上所述，本发明在换表时，能准确检测到每相断开时的电量，检测的准确性高，既避免了用电企业的损失，又能保证计量的公平，而且结构简单，操作方便，容易实现。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的三相四线电能表；

图3为本发明实施例2的三相四线计量联合接线盒；

图4为本发明实施例2的三相三线电能表；

图5为本发明实施例2的三相三线计量联合接线盒。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

如图1所示，一种旁路电量计量装置，包括计量部分1，分相计量触发信号处理部分2，电流采样部分3，电压采样部分4，显示部分5，存储部分6，大容量电池7，高精度的时钟部分8，输入部分9。

具体的，所述电压采样部分4可接入联合接线盒电压端，该电压采样部分4能逐相采集联合接线盒的电压。所电流采样部分3是3把高精度开口式电流钳，分别适用于A、B、C相电流信号采集的高精度电流钳。所述电流采样部分3可接入联合接线盒电流端输入端，该电流采样部分3能逐相采集联合接线盒电流。电压采样部分4和电流采样部分3能采集当前用户实际使用的电压、电流、功率因素等矢量信息，计量部分1能对采集到的信息做正确的计量。

为了实现计量部分1分时计量的目的，于是所述时钟部分8连接所述计量部分1，时钟部分8为计量部分1提供基准时钟，方便计量部分的分时计量。

所述电压采样部分4和电流采样部分3均连接所述计量部分1，计量部分1能采集不同相的电压和电流，具有电量计量功能，其具备按照预先设定时段，分别计量不同时间的电量，也可以接受分相计量触发信号处理部分2的指令单独计量某相或缺相少计电量。实现分时计量、分相计量电量的功能。

再者，所述输入部分9连接所述计量部分1，输入部分9能向计量部分1输入和修改信息。所述存储部分6、显示部分5、大容量电池7均连接所述计量部分1。进而，也可通过输入部分9对存储部分6和显示部分5进行修改。输入部分9可以为键盘，当然也可以是与显示部分5一起设置成触摸屏结构，输入部分9还可以是现有的一些能输入信息的结构。

所述大容量电池7可在接通电源后自动充电。可充电的大容量电池7还包括管理部分，可以在不带电时操作本装置。所述存储部分6可以存储50次以上换表操作记录；显示部分5能现实每次换表时的旧表表号、新表表号、换表开始时间、结算时间、可能的1-2种费用的电量。

本发明的发明优点主要在于：所述分相计量触发信号处理部分2连接计量部分1，所述分相计量触发信号处理部分2可分相连接电能表电压线，实时检测电压线的电压状态，进而得知该电能表电压线每一相是否断开或接通。当更换电能表拆卸某相电压线，导致该相失压不能计量时，分相计量触发信号处理部分2触发计量部分１开始计量该相电量。即分相计量触发信号处理部分2在检测到电能表电压线某相断开时，该相出现失压状态，电能表对该相不能正确计量，分相计量触发信号处理部分2控制计量部分1对该相开始计量。反之，而当分相计量触发信号处理部分2在检测到电能表电压线某相接通时，分相计量触发信号处理部分2会控制计量部分1停止该相的计量。当被更换电能表三相电压线均被断开时，当电能表三相电压线均失压，完全不计量时，本装置完全替代被更换电能表计量当前电量。

所述电能表可以是三相四线电能表，此时联合接线盒为三相四线计量联合接线盒。当然所述电能表也可以是三相三线电能表，此时，所述联合接线盒为三相三线计量联合接线盒。本装置可以对三相四线接线方式某一相断开时正确计量；也可对三相三线接线方式某一相断开时正确计量，对于三相三线电能表缺相导致的缺相电量少计也会自动补入。

当重新装接新的电能表时，首先接入所有电流进、出线；然后分相计量触发信号处理部分2重新逐相连接在新装电能表电压线。

对三相四线接线方式，某一相连接上电压线，该相开始计量时，本装置相对该相停止计量。当新装电能表完全接好电压线开始计量时，本装置完全停止计量。

同理，对三相三线接线方式，某一相连接上电压线，该相开始计量时，此时本装置停止该相计量，同时缺相导致的电量丢失本装置补计。当新装电能表完全接好电压线开始计量时，本装置完全停止计量。

本发明装置能准确计量更换电能表时，由于拆卸旧的电能表以及安装新的电能表这段时间，计量的空白点。本装置可保证换表时旁路电量计量准确、可靠，操作简便、容易实现，是现场施工人员得力工具。

新的电能表首先完成接入电流信号、再把本装置的分相计量触发信号处理部分2分相接入新的电能表电压线，由于此时新的电能表无电压输入，本装置仍然完全计量用户使用电量。逐相给新的电能表接入电压时，新的电能表逐相开始计量，分相计量触发信号处理部分2检测到正常电压信号，触发计量部分1停止计量该相电量。

当新的电能表完全正常计量时，本装置同时停止所有计量。初次使用本装置时，首先设置好时间、分时计费时段等信息。

实施例2

本发明的另一方面，提供一种使用上述旁路电量计量装置的计量方法，包含如下步骤：

（a）拆卸电能表时的计量方法：

（i）将电压采样部分4分相接入联合接线盒电压端，然后通电。

（ii）将分相计量触发信号处理部分2分相接入待拆卸电能表的电压线。

（iii） 将电流采样部分3的3把电流钳对应分相钳入联合接线盒的电流端。

（iv）在联合接线盒处逐相断开电能表的电压线。

（v）当分相计量触发信号处理部分2检测到电能表电压线某相或者某几相失压后，分相计量触发信号处理部分2触发计量部分1对该失压相的电量进行计量；直至电能表电压线完全断开，此时，计量部分1完全接替电能表计量用户使用电量。

（vi）将联合接线盒处的电能表电流线拆下，将待拆卸电能表电压线上的分相计量触发信号处理部分2拆下，取下待拆卸电能表，完成拆卸电能表和拆卸电能表过程中旁路电量的计量。

（b）安装电能表时的计量方法。

（i）将待安装电能表电流线分相接入联合接线盒的电流端。

（ii）将分相计量触发信号处理部分2分相接入待安装电能表的电压线。

（iii）逐相将待安装电能表电压线接入联合接线盒的电压端。

（iv）当待安装电能表电压线某相或者某几相接入时，分相计量触发信号处理部分2检测到该相电压恢复正常，此时分相计量触发信号处理部分2控制计量部分1停止对该相的计量；直至当待安装电能表完全接入联合接线盒时，待安装电能表开始正常计量用户使用电量，本计量部分1停止计量。

（v）拆下本旁路电量计量装置，完成安装电能表和安装电能表过程中旁路电量的计量。

同样地，所述电能表可以是三相四线电能表，此时联合接线盒为三相四线计量联合接线盒；当然所述电能表也可以是三相三线电能表，此时，所述联合接线盒为三相三线计量联合接线盒。本计量方法可用于三相四线计量联合接线盒的三相四线电能表的拆装；也可用于三相三线计量联合接线盒的三相三线电能表的拆装。

如图2和图3所示，本实施例的计量方法用于三相四线计量联合接线盒的三相四线电能表的拆装的过程如下：

（a）拆卸三相四线电能表时的计量方法：

（i）将电压采样部分4分相接入联合接线盒电压端Ua3、Ub3、Uc3、Un3，如图3所示，然后通电，使本装置上电。

（ii）将分相计量触发信号处理部分2的3根电压信号线，分相接入待拆卸三相四线电能表的电压线Ua1、Ub1、Uc1上，如图2所示。

（iii）将电流采样部分3的三把电流钳分相钳入三相四线计量联合接线盒的电流端Ia31、Ib31、Ic31上，如图3所示。

（iv）在三相四线联合接线盒处逐相断开三相四线电能表的电压线Ua2、Ub2、Uc2，电能表电压线逐相失压，如图3所示，拆卸三相四线电能表电压线。

（v）当分相计量触发信号处理部分2检测到三相四线电能表电压线某相或者某几相失压后，此时三相四线电能表对应相不再计量，分相计量触发信号处理部分2触发计量部分1对该失压相的电量进行计量；直至三相四线电能表电压线完全断开，此时计量部分1完全接替三相四线电能表计量用户使用电量。

（vi）将三相四线计量联合接线盒处的三相四线电能表电流线拆下，将三相四线电能表电压线上的分相计量触发信号处理部分2的3根电压信号线拆下，取下三相四线电能表，完成拆卸三相四线电能表和拆卸三相四线电能表过程中旁路电量的计量。

（c）安装三相四线电能表时的计量方法。

（i）将待安装的三相四线电能表的三相电流线分相接入三相四线计量联合接线盒的电流端Ia21、Ia22、Ib21、Ib22、Ic21、Ic22，如图3所示。

（ii）把分相计量触发信号处理部分2的3根电压信号线分相接入待安装三相四线电能表的电压线Ua1、Ub1、Uc1，如图2所示。

（iii）逐相把待安装三相四线电能表电压线接入三相四线计量联合接线盒的电压端Ua2、Ub2、Uc2、Un2，如图3所示，连接时需先接入Un2。

（iv）当待安装三相四线电能表电压线某相或者某几相接入时先接入N线，分相计量触发信号处理部分2检测到该相电压线电压恢复正常，此时新的三相四线电能表对应相开始计量，此时分相计量触发信号处理部分2控制计量部分1停止对该相的计量；直至当待安装三相四线电能表完全接入三相四线计量联合接线盒，待安装三相四线电能表开始正常计量用户使用电量，本计量部分1停止计量。

（v）拆下本旁路电量计量装置，即拆下分相计量触发信号处理部分2、电流采样部分3及电压采样部分4，完成三相四线电能表和安装三相四线电能表过程中旁路电量的计量。此时换表旁路电量（含可能分时计量）完全保存在本装置中。

如图4和图5所示，本实施例的计量方法用于三相三线计量联合接线盒的三相三线电能表的拆装的过程如下：

（a）拆卸三相三线电能表时的计量方法：

（i）将电压采样部分4分相接入三相三线联合接线盒电压端Ua6、Ub6、Uc6，如图5所示，然后通电，使本装置上电。

（ii）将分相计量触发信号处理部分2的3根电压信号线，分相接入待拆卸三相三线电能表的电压线Ua4、Ub4、Uc4上，如图4所示。

（iii）将电流采样部分3的三把电流钳中的A相、C相电流钳分相钳入三相三线计量联合接线盒的电流输入端Ia61、Ic61上，如图5所示。

（iv）在三相三线联合接线盒处逐相断开三相三线电能表的电压线Ua5、Ub5、Uc5，电压线逐相失压，如图5所示，拆卸三相三线电能表电压线。

（v）当分相计量触发信号处理部分2检测到三相三线电能表电压线某相或者某几相失压后，此时三相三线电能表对应相不再计量，分相计量触发信号处理部分2触发计量部分1对该失压相的电量进行计量；同时把缺相导致被更换被三相三线电能表少计部分电能补充计量，即缺少运行导致三相三线电能表少计的电量。直至三相三线电能表电压线完全断开，此时计量部分1完全接替三相三线电能表计量用户使用电量。

（vi）将三相三线计量联合接线盒处的三相三线电能表电流线拆下，将三相三线电能表电压线上的分相计量触发信号处理部分2的3根电压信号线拆下，取下三相三线电能表，完成拆卸三相三线电能表和拆卸三相三线电能表过程中旁路电量的计量。

（b）安装三相三线电能表时的计量方法。

（i）将待安装的三相三线电能表的两相电流线分相接入三相三线计量联合接线盒的电流端Ia51、Ia52、Ic51、Ic52，如图5所示。

（ii）把分相计量触发信号处理部分2的3根电压信号线分相接入待安装三相三线电能表的电压线Ua4、Ub4、Uc4，如图4所示。

（iii）逐相把待安装三相三线电能表电压线接入三相三线计量联合接线盒的电压端Ua5、Ub5、Uc5，如图5所示，三相三线电能表电压线逐渐恢复正常电压。

（iv）当待安装三相三线电能表电压线某相或者某几相接入时，分相计量触发信号处理部分2检测到该相电压恢复正常，此时新的三相三线电能表开始计量，分相计量触发信号处理部分2控制计量部分1停止对该相的计量，同时把缺相导致被更换电能表少计部分电能补充计量，即缺少相运行导致电能表少计的电量；直至当待安装三相三线电能表完全接入三相三线计量联合接线盒时，待安装三相三线电能表开始正常计量用户使用电量，计量部分1停止计量。

（v）拆下本旁路电量计量装置，即拆下分相计量触发信号处理部分2、电流采样部分3及电压采样部分4，完成三相三线电能表和安装三相三线电能表过程中旁路电量的计量。此时换表旁路电量（含可能分时计量）完全保存在本装置中。

该过程准确到每相断开时的电量以及三相三线表缺相运行时少计的电量；新表、旧表与本装置计量切换时间小于0.1秒，几乎完全准确计量了换表时用户实际使用电量，即保证了供电企业的利益，也不让用电企业多承担电量，实现了真正的计量公平原则。

而且该过程能准确计量换表时的旁路电量，操作简单，计量准确，容易实现。 本过程适用场景多、操作简便、成本低，综合考虑了换表的各种情况的下的电量准确计量，适合推广使用。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种旁路电量计量装置，其特征在于：包括

可接入联合接线盒电压端、并能逐相采集联合接线盒电压的电压采样部分（4）；

可接入联合接线盒电流输入端、并能逐相采集联合接线盒电流的电流采样部分（3）；

连接电压采样部分（4）和电流采样部分（3）的计量部分（1），计量部分（1）能采集不同相的电压和电流，实现分相计量电量；

可分相连接电能表电压线，进而得知该电能表电压线每一相是否断开或接通的分相计量触发信号处理部分（2），该分相计量触发信号处理部分（2）连接计量部分（1），分相计量触发信号处理部分（2）在检测到电压线某相断开/接通时，控制计量部分（1）开始/停止计量该相电量。

2.根据权利要求1所述的旁路电量计量装置，其特征在于：还包括连接所述计量部分（1）、为计量部分（1）提供基准时钟，进而实现计量部分分时计量的时钟部分（8）。

3.根据权利要求1所述的旁路电量计量装置，其特征在于：还包括连接所述计量部分（1）、能向计量部分（1）输入和修改信息的输入部分（9）。

4.根据权利要求1所述的旁路电量计量装置，其特征在于：还包括连接所述计量部分（1）的存储部分（6）。

5.根据权利要求1所述的旁路电量计量装置，其特征在于：还包括连接所述计量部分（1）的显示部分（5）。

6.根据权利要求1所述的旁路电量计量装置，其特征在于：还包括可在接通电源后自动充电的大容量电池（7）。

7.一种使用权利要求1-6中任一项所述旁路电量计量装置的计量方法，应用于拆卸电能表时，包含如下步骤：

（i）将电压采样部分（4）分相接入联合接线盒电压端，然后通电；

（ii）将分相计量触发信号处理部分（2）分相接入待拆卸电能表的电压线；

（iii）将电流采样部分（3）的电流钳分相钳入联合接线盒的电流端；

（iv）在联合接线盒处逐相断开电能表的电压线；

（v）当分相计量触发信号处理部分（2）检测到电能表电压线某相或者某几相失压后，分相计量触发信号处理部分（2）触发计量部分（1）对该失压相的电量进行计量；直至电能表电压线完全断开，此时，计量部分（1）完全接替电能表计量用户使用电量；

（vi）将联合接线盒处的电能表电流线拆下，将待拆卸电能表电压线上的分相计量触发信号处理部分（2）拆下，取下待拆卸电能表，完成拆卸电能表和拆卸电能表过程中旁路电量的计量。

8.一种使用权利要求1-6中任一项所述旁路电量计量装置的计量方法，应用于安装电能表时，包含如下步骤：

（i）将待安装电能表电流线分相接入联合接线盒的电流端；

（ii）将分相计量触发信号处理部分（2）分相接入待安装电能表的电压线；

（iii）逐相将待安装电能表电压线接入联合接线盒的电压端；

（iv）当待安装电能表电压线某相或者某几相接入时，分相计量触发信号处理部分（2）检测到该相电压恢复正常，此时分相计量触发信号处理部分（2）控制计量部分（1）停止对该相的计量；直至当待安装电能表完全接入联合接线盒时，待安装电能表开始正常计量用户使用电量，计量部分（1）停止计量；

（v）拆下本旁路电量计量装置，完成安装电能表和安装电能表过程中旁路电量的计量。