CN106501752B - 一种电能表电压接入方式自动识别方法 - Google Patents

一种电能表电压接入方式自动识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电能表电压接入方式自动识别方法，利用电压互感器二次回路电压降自动监测装置已有的电压互感器侧电压测量电路，采用载波通信方法，在电能表侧通过载波通信模块分别选择接通I段母线电压互感器二次电压回路或接入II段母线电压互感器二次电压回路发送数据，并查询载波通信的接收数据；当选择I段母线电压互感器二次电压回路发送数据，如果未接收到发送的数据，再选择II段母线电压互感器二次电压回路发送数据，如果接收到发送的数据，则表示电能表的电压接在II段母线电压互感器二次电压回路；反之，则表示电能表的电压接在I段母线电压互感器二次电压回路；实现电能表电压接入方式自动识别。

Description

一种电能表电压接入方式自动识别方法
技术领域
本发明涉及一种电能表电压接入方式自动识别方法，属电力计量电能表检测技术领域。
背景技术
变电站用于高电压计量的电能表为互感器接入式，其电压回路通常有4种接入方式：(1)开路，当该线路退出运行时；(2)接入I段母线电压互感器二次电压；(3)接入II段母线电压互感器二次电压；(4)I段母线电压互感器二次电压与II段母线电压互感器二次电压同时接入，当I段和II段母线电压互感器并联运行时。电能表的电压接入方式随着对应一次线路运行方式而改变。测量电压互感器二次回路电压降时，必须事先确认电能表电压回路接入方式，并选择对应的电压互感器二次回路，方可进行正确测量。在研制电压互感器二次回路电压降自动监测装置时，需要对电能表电压回路接入方式进行自动识别，因此，研究一种电能表电压接入方式自动识别方法对改变上述局面，具有现实意义。
发明内容
本发明的目的是，为了解决电压互感器二次回路电压降自动监测时，电能表电压接入方式自动识别的问题，本发明提供了一种电能表电压接入方式自动识别方法。
本发明的技术方案是，一种电能表电压接入方式自动识别方法，其特征在于：利用电压互感器二次回路电压降自动监测装置已有的电压互感器侧电压测量电路，采用载波通信方法，在电能表侧通过载波通信模块分别选择接通I段母线电压互感器二次电压回路或接入II段母线电压互感器二次电压回路发送数据，并查询载波通信的接收数据；当选择I段母线电压互感器二次电压回路发送数据，如果未接收到发送的数据，再选择II段母线电压互感器二次电压回路发送数据，如果接收到发送的数据，则表示电能表的电压接在II段母线电压互感器二次电压回路；反之，则表示电能表的电压接在I段母线电压互感器二次电压回路；实现电能表电压接入方式自动识别。
本发明方法采用的电压互感器侧电压测量电路包括I段母线电压互感器二次回路、II段母线电压互感器二次回路、电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU、载波通信模块CC、电能表Wh和三联动切换开关。
如图4所示，所述电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua、ub、uc、un端分别接电能表Wh的a、b、c、n端；电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA、UB、UC端分别接三联动切换开关Ka、Kb、Kc的公共接点；所述三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“1”分别接I段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“2”分别接II段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；I段母线电压互感器二次回路的N端和II段母线电压互感器二次回路的N端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UN端。
所述载波通信模块CC的数据接收端DR接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua端；载波通信模块CC的数据发送DT端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA端；载波通信模块CC的公共端com接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的un端。
电能表电压接入方式自动识别方法的步骤如下：
1、本方法采用的主要设备：
载波通信模块、电压互感器二次回路电压降自动监测装置的现有接线。
2、接线方式
电压互感器二次回路电压降监测装置电压回路接线见图3：电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua、ub、uc、un端分别接电能表的a、b、c、n端；电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA、UB、UC端分别接三联动切换开关Ka、Kb、Kc的公共接点；三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“1”分别接I段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“2”分别接II段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；I段母线电压互感器二次回路的N端和II段母线电压互感器二次回路的N端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UN端。
3、电能表电压接入方式自动识别方法接线：载波通信模块CC的数据接收端DR接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua端；载波通信模块CC的数据发送DT端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA端；载波通信模块CC的公共端com接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的un端，见图4。
4、载波通信操作流程见图5：(1)开始。(2)初始化，置w＝0，w为三联动切换开关Ka、Kb、Kc的状态寄存器，“0”表示开关接通“2”同时表示电能表电压回路接II段母线电压互感器二次回路，“1”表示开关接通“1”同时表示电能表电压回路接I段母线电压互感器二次回路。(3)根据w，切换开关Ka、Kb、Kc；(4)置R＝00，R为数据接收寄存器，发送载波通信数据T，T＝hh。(5)查询接收数据，R＝0吗？是，则w逻辑反向并跳转至(3)；否，则转下一条指令。(6)校验，R＝T吗？否，则跳转至(4)；是，则转下一条指令。(7)根据寄存器w状态字判断，w＝0则电能表电压回路接II段母线电压互感器二次回路；w＝1则电能表电压回路接I段母线电压互感器二次回路。(8)结束。
本发明的有益效果是，本发明采用载波通信模块，利用电压互感器二次回路电压降自动监测装置已有的电压互感器侧电压测量电路，构成电能表电压接入方式自动识别的检测线路，可实现对电能表电压接入方式自动识别。具有方法简洁、经济、科学、实用、可操作性强、成本低等优点。
本发明适用于计量测量技术领域。
附图说明
图1是互感器接入式电能表电压回路接线示意图；
图2是已知接入方式的电压互感器二次回路电压降测量接线图；
图3是电压互感器二次回路电压降监测装置电压回路接线图；
图4是本发明电能表电压接入方式自动识别方法原理图；
图5是本发明电能表电压接入方式自动识别方法流程框图；
图中符号：
Wh为电能表；Ja为变电站电压互感器二次A相电压三联动切换继电器；Jb为变电站电压互感器二次B相电压三联动切换继电器；Jc为变电站电压互感器二次C相电压三联动切换继电器；1为继电器或开关接点的位置；2为继电器或开关接点的位置；a为电能表的A相电压接入端；b为电能表的B相电压接入端；c为电能表的C相电压接入端；n为电能表的中性线接入端；A为电压互感器的A相电压输出端；B为电压互感器的B相电压输出端；C为电压互感器的C相电压输出端；N为电压互感器的中性线输出端；I段为I段母线电压互感器二次电压；II段为II段母线电压互感器二次电压；ΔU是电压互感器二次回路电压降测量仪；ua为电压互感器二次回路电压降测量仪的电能表侧A相接入端；ub为电压互感器二次回路电压降测量仪的电能表侧B相接入端；uc为电压互感器二次回路电压降测量仪的电能表侧C相接入端；un为电压互感器二次回路电压降测量仪的电能表侧中性线接入端；UA为电压互感器二次回路电压降测量仪的电压互感器侧A相电压接入端；UB为电压互感器二次回路电压降测量仪的电压互感器侧B相电压接入端；UC为电压互感器二次回路电压降测量仪的电压互感器侧C相电压接入端；UN为电压互感器二次回路电压降测量仪的电压互感器侧中性线接入端；Ka为电压互感器二次回路电压降测量装置A相电压三联动切换开关；Kb为电压互感器二次回路电压降测量装置B相电压三联动切换开关；Kc为电压互感器二次回路电压降测量装置C相电压三联动切换开关；CC为载波通信模块；DR为载波通信模块的数据接收端；DT为载波通信模块的数据发送端；com为载波通信模块的公共端。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明。
电压互感器接入式电能表电压回路接入方式，见图1，如前所述，电能表电压回路通常有4种接入方式，其中，当该线路退出运行时，电压回路开路，电能表侧的电压为0，此时，电压互感器二次回路电压降自动监测装置处于休眠状态，因此，本发明不考虑电压回路开路接入方式；对于I段和II段母线电压互感器并联运行接入方式，此时，I段和II段母线电压互感器的二次电压完全相等，与接入I段母线电压互感器二次电压或接入II段母线电压互感器二次电压接入方式等效；本发明仅考虑识别接入I段母线电压互感器二次电压接入方式和接入II段母线电压互感器二次电压接入方式。
电压互感器二次回路电压降测量方式有二种：(1)电压互感器侧测量，位于一次设备现场电压互感器端子箱；(2)电能表侧测量，位于室内电能计量电能表屏。电压互感器二次回路电压降监测装置为长期在线运行设备，因此，本发明采用电能表侧测量方式。
采用电能表侧测量方式时，在已知电能表电压回路接在I段母线电压互感器二次时，电压互感器二次回路电压降测量接线图，见图2，I段母线电压互感器侧二次电压A、B、C、N和电能表侧电压a、b、c、n分别接入电压互感器二次回路电压降测量仪的UA、UB、UC、UN端和ua、ub、uc、un端，电压互感器二次回路电压降测量仪对各相电压互感器二次回路电压降进行测量计算。
电压互感器二次回路电压降监测装置电压回路接线图，见图3，(1)当已知电能表电压回路接在I段母线电压互感器二次时，电压互感器二次回路电压降测量装置A相、B相、C相电压三联动切换开关Ka、Ka、Ka切换至位置“1”，此时，I段母线电压互感器二次电压A、B、C、N分别接入电压互感器二次回路电压降测量仪的UA、UB、UC、UN端；(2)当已知电能表电压回路接在II段母线电压互感器二次时，电压互感器二次回路电压降测量装置A相、B相、C相电压三联动切换开关Ka、Ka、Ka切换至位置“2”，此时，II段母线电压互感器二次电压A、B、C、N分别接入电压互感器二次回路电压降测量仪的UA、UB、UC、UN端；(3)电能表侧电压a、b、c、n分别接入电压互感器二次回路电压降测量仪的ua、ub、uc、un端。
一种电能表电压接入方式自动识别方法，参照图4，利用电压互感器二次回路电压降自动监测装置已有的电压互感器侧电压测量电路，采用载波通信方法，在电能表侧通过载波通信模块分别选择接通I段母线电压互感器二次电压回路或接入II段母线电压互感器二次电压回路发送数据见图4，并查询载波通信的接收数据。当选择I段母线电压互感器二次电压回路发送数据，如果未接收到发送的数据，再选择II段母线电压互感器二次电压回路发送数据，如果接收到发送的数据，则表示电能表的电压接在II段母线电压互感器二次电压回路；反之，则表示电能表的电压接在I段母线电压互感器二次电压回路；实现电能表电压接入方式自动识别。
本发明方法采用的电压互感器侧电压测量电路包括I段母线电压互感器二次回路、II段母线电压互感器二次回路、电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU、载波通信模块CC、电能表Wh和三联动切换开关。
如图4所示，所述电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua、ub、uc、un端分别接电能表Wh的a、b、c、n端；电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA、UB、UC端分别接三联动切换开关Ka、Kb、Kc的公共接点；所述三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“1”分别接I段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“2”分别接II段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；I段母线电压互感器二次回路的N端和II段母线电压互感器二次回路的N端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UN端。
所述载波通信模块CC的数据接收端DR接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua端；载波通信模块CC的数据发送DT端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA端；载波通信模块CC的公共端com接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的un端。
实施例1
1、本方法采用的主要设备：
载波通信模块、电压互感器二次回路电压降自动监测装置的现有接线。
2、接线方式
电压互感器二次回路电压降监测装置电压回路接线见图3：电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua、ub、uc、un端分别接电能表的a、b、c、n端；电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA、UB、UC端分别接三联动切换开关Ka、Kb、Kc的公共接点；三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“1”分别接I段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“2”分别接II段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；I段母线电压互感器二次回路的N端和II段母线电压互感器二次回路的N端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UN端。
3、电能表电压接入方式自动识别方法接线：载波通信模块CC的数据接收端DR接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua端；载波通信模块CC的数据发送DT端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA端；载波通信模块CC的公共端com接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的un端，见图4。
4、载波通信操作流程见图5：(1)开始。(2)初始化，置w＝0，w为三联动切换开关Ka、Kb、Kc的状态寄存器，“0”表示开关接通“2”同时表示电能表电压回路接II段母线电压互感器二次回路，“1”表示开关接通“1”同时表示电能表电压回路接I段母线电压互感器二次回路。(3)根据w，切换开关Ka、Kb、Kc；(4)置R＝00，R为数据接收寄存器，发送载波通信数据T，T＝hh。(5)查询接收数据，R＝0吗？是，则w逻辑反向并跳转至(3)；否，则转下一条指令。(6)校验，R＝T吗？否，则跳转至(4)；是，则转下一条指令。(7)根据寄存器w状态字判断，w＝0则电能表电压回路接II段母线电压互感器二次回路；w＝1则电能表电压回路接I段母线电压互感器二次回路。(8)结束。
如图4所示，本发明实施例在构建电压互感器二次回路电压降监测装置必须具备的硬件设施基础上，增加一套载波通信模块，可选择三相电压二次回路的任意一相为载波通道，本实施例选择A相二次回路为载波通道，载波通信模块的数据接收端DR接电压互感器二次回路电压降测量仪的ua端，载波通信模块的数据发送DT端接电压互感器二次回路电压降测量仪的UA端，载波通信模块的公共端com接电压互感器二次回路电压降测量仪的un端。
实施例1的操作步骤如下：
第一步：电压互感器二次回路电压降监测装置电压回路接线见图3：电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua、ub、uc、un端分别接电能表的a、b、c、n端；电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA、UB、UC端分别接三联动切换开关Ka、Kb、Kc的公共接点；三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“1”分别接I段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“2”分别接II段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；I段母线电压互感器二次回路的N端和II段母线电压互感器二次回路的N端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UN端。
第二步：电能表电压接入方式自动识别方法接线：载波通信模块CC的数据接收端DR接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua端；载波通信模块CC的数据发送DT端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA端；载波通信模块CC的公共端com接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的un端；见图4；
第三步：载波通信操作流程见图5：开始。
第四步：初始化，置w＝0，w为三联动切换开关Ka、Kb、Kc的状态寄存器，“0”表示开关接通“2”同时表示电能表电压回路接II段母线电压互感器二次回路，“1”表示开关接通“1”同时表示电能表电压回路接I段母线电压互感器二次回路。
第五步：根据w，w＝0则将开关Ka、Kb、Kc接通“2”，w＝1则将开关Ka、Kb、Kc接通“1”。
第六步：置R＝00，R为数据接收寄存器，发送载波通信数据T，T＝hh。
第七步：查询接收数据，R＝0吗？是，则w逻辑反向并跳转至(第五步)。否，则转至(第八步)。
第八步：校验，R＝T吗？否，则跳转至(第六步)；是，则转至(第九步)。
第九步：根据寄存器w状态字判断，w＝0则电能表电压回路接II段母线电压互感器二次回路；w＝1则电能表电压回路接I段母线电压互感器二次回路。
第十步：结束。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种电能表电压接入方式自动识别方法，其特征在于：利用电压互感器二次回路电压降自动监测装置已有的电压互感器侧电压测量电路，采用载波通信方法，在电能表侧通过载波通信模块分别选择接通Ⅰ段母线电压互感器二次电压回路或接入Ⅱ段母线电压互感器二次电压回路发送数据，并查询载波通信的接收数据；当选择Ⅰ段母线电压互感器二次电压回路发送数据，如果未接收到发送的数据，再选择Ⅱ段母线电压互感器二次电压回路发送数据，如果接收到发送的数据，则表示电能表的电压接在Ⅱ段母线电压互感器二次电压回路；反之，则表示电能表的电压接在Ⅰ段母线电压互感器二次电压回路；实现电能表电压接入方式自动识别；采用的电压互感器侧电压测量电路包括Ⅰ段母线电压互感器二次回路、Ⅱ段母线电压互感器二次回路、电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU、载波通信模块CC、电能表Wh和三联动切换开关；
所述电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua、ub、uc、un端分别接电能表Wh的a、b、c、n端；电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA、UB、UC端分别接三联动切换开关Ka、Kb、Kc的公共接点；所述三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“1”分别接Ⅰ段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；三联动切换开关Ka、Kb、Kc的触点“2”分别接Ⅱ段母线电压互感器二次回路的A、B、C端；Ⅰ段母线电压互感器二次回路的N端和Ⅱ段母线电压互感器二次回路的N端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UN端；
所述载波通信模块CC的数据接收端DR接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的ua端；载波通信模块CC的数据发送DT端接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的UA端；载波通信模块CC的公共端com接电压互感器二次回路电压降测量仪ΔU的un端；
所述载波通信的操作流程如下：
(1)开始；
(2)初始化，置w＝0，w为三联动切换开关Ka、Kb、Kc的状态寄存器，“0”表示开关接通“2”同时表示电能表电压回路接Ⅱ段母线电压互感器二次回路，“1”表示开关接通“1”同时表示电能表电压回路接Ⅰ段母线电压互感器二次回路；
(3)根据w，切换开关Ka、Kb、Kc；
(4)置R＝00，R为数据接收寄存器，发送载波通信数据T，T＝hh；
(5)查询接收数据，R＝0吗？是，则w逻辑反向并跳转至(3)；否，则转下一条指令；
(6)校验，R＝T吗？否，则跳转至(4)；是，则转下一条指令；
(7)根据寄存器w状态字判断，w＝0则电能表电压回路接Ⅱ段母线电压互感器二次回路；w＝1则电能表电压回路接Ⅰ段母线电压互感器二次回路；
(8)结束。
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