CN109557500A - 基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的是基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，系统包括现场监测终端，通讯网络以及主站管理平台，现场监测终端将采集的信用进行处理后形成电流数据输出；然后该通讯网络将获得的电流数据传输到主站管理平台，主站管理平台的中央监控装置将该五种不同信号进行组合并分配发送到相对应监测终端的检定测试端进行分析计算，然后形成不同功能的检定结果，最后输出各项不同功能的检定结果。本发明采用多装置多回路同时检定技术，通过多装置多回路的软件控制多通道切换技术，不仅实现对多套校验装置的监测数据的共享共用，而且进一步地降低了电能误差的同时检定，提高检定效率。
Description
技术领域
本发明涉及的是电能计量监测检定领域，更具体地说是基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统。
背景技术
随着电能计量设备集中检定模式的持续推广，计量检定中心每年的检定任务量不断提升，自动化检定设备的建设规模不断扩大，大规模、长时间的连续检定对自动化设备管控质量提出了更大的考验。在现有技术中，计量检定中心无法对校验检定装置进行全方位的检定，不能对校验装置的朔源性和准确性提供有效地证明，同时，在检定过程中每套检测设备都需要同时收集不同的监测数据，监测数据无法实现共享，实现多装置多回路的同时检定。
所以研发出一套电能计量装置远程智能检定系统，实现远程在线监测、运行状态监测和运行状态评估的综合自动化管理，系统监测范围覆盖整个计量二次回路，包含电能表、电压互感器（PT）及其二次回路、电流互感器（CT）及其二次回路。系统可对在运行中的关口、大用户等各种类型的电能计量点计量装置进行全方位在线测试、故障判断、记录分析和自动校验，监测内容包含电能表正反向有无功误差、PT二次回路压降、PT及其二次回路负荷、CT及其二次回路导纳、CT及其二次回路负荷等。可以实时监测现场电能计量装置的运行状况，当现场设备出现问题能够及时发现，及早处理，特别是对于当前提出的坚强智能电网建设，更需要供电设备的稳定可靠，实现智能电网可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标。
发明内容
本发明公开的是基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，其主要目的在于克服现有技术存在的上述不足和缺点。
本发明采用的技术方案如下：
基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，所述系统包括现场监测终端，通讯网络以及主站管理平台，所述监测终端通过通讯网络与该主站管理平台数据通讯连接，该现场监测终端完成以下步骤：a、采集表端电流信号、表端电压信号、电压互感器端（PT）电压信号、电压互感器端（PT）二次电流信号、电流互感器端（CT）电压信号、电流互感器端（CT）二次电流信号以及表端脉冲信号；b、将采集到的信用进行处理后形成电流数据输出；然后该通讯网络将获得的电流数据传输到主站管理平台，主站管理平台的中央监控装置将该五种不同采集信号进行组合并分配发送到相对应监测终端的检定测试端进行分析计算；c、接收主站管理平台发送的重新组合分配的数据信号，然后进行数据检验和检定，形成检定结果，并将检定结果通过通讯网络输送到主站管理平台，主站管理平台得到各监测终端所测得的不同功能的检定结果，并输出各项不同功能的检定结果，完成智能检定作业。
更进一步，所述检定测试端包括：电能表误差测试端、PT二次回路压降测试端、PT二次回路负荷测试端、CT二次回路异频导纳测试端以及CT二次回路负荷测试端，其中，电能表误差测试端分配到的监测数据为表端电流信号、表端电压信号以及表端脉冲信号，PT二次回路压降测试端分配到的监测数据为表端电压信号和PT端电压信号， PT二次回路负荷测试端分配到的监测数据为表端电压信号、PT端电压信号和PT端二次电流信号，CT二次回路异频导纳测试端分别分配到的监测数据为表端电流信号和CT端电压信号，CT二次回路负荷测试端分配到的监测数据为表端电流信号、CT端电压信号和电流互感器端（CT）二次电流信号。
更进一步，所述PT二次回路负荷测试包括以下具体步骤：
a、采集PT端电压信号数据和PT端二次电流信号数据；
b、通过以下公式计算运行中PT端二次负荷数据S，，式中：U为采集到的PT端电压值；I为测量到的PT端二次电流，Δ为PT端二次回路幅值差；
c、上式中二次回路幅值差Δ的数据通过下式计算得到：式中：U为采集到的PT端电压值，R为电阻值；
d、功率因数的计算可以通过已经测量的PT端二次回路幅值差和角差获得，角差，式中为相角， U为采集到的PT端电压值，I为测量到的PT端二次电流，R为电阻值；所以功率因数为，相角为。
更进一步，所述CT端二次回路异频导纳测试的具体步骤如下：a、在CT端及其二次回路带电运行时，在CT二次回路中原50Hz信号上叠加一个异频测试信号；b、然后测量CT端及其二次回路的异频导纳情况；c、根据得到的结果对CT端及其二次回路的运行状况进行在线评估。
更进一步，所述CT端及其二次回路的异频导纳故障情况包括以下表现：a、二次回路分流现象；b、CT端二次负载超载现象；c、线路接触阻抗增大现象；d、CT端二次回路接触不良现象；e、CT端匝间短路和精度恶化现象；f、更换CT端或CT端绕组窃电现象。
更进一步，所述CT端二次回路负荷S的测试计算公式为：S=U×I，式中：U为采集到的CT端二次电压，I为采集到的CT端二次电流。
更进一步，所述通讯网络为GPRS、4G无线通讯或者以太网有线网络通讯中的任意一种。
通过上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明 通过各监测终端得到多种监测数据，然后通过主站管理平台重新组合该监测数据，并分配发送到各监测终端的检定测试端进行数据的检定作业，实现了数据的共享共用，解决了现有技术中各种检定测试端需要采集不同的监测数据，各自完成数据检定作业的技术局限，本方案不仅进一步提升了检定效率，而且同时提高了系统的智能化水平和系统的检定精度。
2、本发明采用多装置多回路同时检定技术，通过多装置多回路的软件控制多通道切换技术，不仅实现对多套校验装置的监测数据的共享共用，而且进一步地降低了电能误差的同时检定，提高检定效率。
3、本发明结合校验装置目前的主站通讯协议上进行自动控制、数据监测回传，检定数据自动判断等，较以往对电能计量装置远程校验装置的人工检定，可以大大缩短检定时间，杜绝人工检定出错情况，提高检定效率。
4、本发明可以检定系统模拟不同负载下的导纳值，实现对电能计量装置远程校验装置异频导纳测量的自动检定。
5、本发明可以模拟常见错误接线类型，并按照设置方案自动控制输出，实现对电能计量装置远程校验装置错误接线判断功能的自动检定。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图来进一步地说明本发明的具体实施方式。
如图1和所示，一种基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，所述系统包括现场监测终端，通讯网络以及主站管理平台，所述监测终端通过通讯网络与该主站管理平台数据通讯连接，该现场监测终端完成以下步骤：a、采集表端电流信号、表端电压信号、电压互感器端（PT）电压信号、电压互感器端（PT）二次电流信号、电流互感器端（CT）电压信号、电流互感器端（CT）二次电流信号以及表端脉冲信号；b、将采集到的信用进行处理后形成电流数据输出；然后该通讯网络将获得的电流数据传输到主站管理平台，主站管理平台的中央监控装置将该五种不同采集信号进行组合并分配发送到相对应监测终端的检定测试端进行分析计算；c、接收主站管理平台发送的重新组合分配的数据信号，然后进行数据检验和检定，形成检定结果，并将检定结果通过通讯网络输送到主站管理平台，主站管理平台得到各监测终端所测得的不同功能的检定结果，并输出各项不同功能的检定结果，完成智能检定作业。
更进一步，所述检定测试端包括：电能表误差测试端、PT二次回路压降测试端、PT二次回路负荷测试端、CT二次回路异频导纳测试端以及CT二次回路负荷测试端，其中，电能表误差测试端分配到的监测数据为表端电流信号、表端电压信号以及表端脉冲信号，PT二次回路压降测试端分配到的监测数据为表端电压信号和PT端电压信号， PT二次回路负荷测试端分配到的监测数据为表端电压信号、PT端电压信号和PT端二次电流信号，CT二次回路异频导纳测试端分别分配到的监测数据为表端电流信号和CT端电压信号，CT二次回路负荷测试端分配到的监测数据为表端电流信号、CT端电压信号和电流互感器端（CT）二次电流信号。
更进一步，所述PT二次回路负荷测试包括以下具体步骤：
a、采集PT端电压信号数据和PT端二次电流信号数据；
b、通过以下公式计算运行中PT端二次负荷数据S，，式中：U为采集到的PT端电压值；I为测量到的PT端二次电流，Δ为PT端二次回路幅值差；
c、上式中二次回路幅值差Δ的数据通过下式计算得到：式中：U为采集到的PT端电压值，R为电阻值；
d、功率因数的计算可以通过已经测量的PT端二次回路幅值差和角差获得，角差，式中为相角， U为采集到的PT端电压值，I为测量到的PT端二次电流，R为电阻值；所以功率因数为，相角为。
更进一步，所述CT端二次回路异频导纳测试的具体步骤如下：a、在CT端及其二次回路带电运行时，在CT二次回路中原50Hz信号上叠加一个异频测试信号；b、然后测量CT端及其二次回路的异频导纳情况；c、根据得到的结果对CT端及其二次回路的运行状况进行在线评估。
更进一步，所述CT端及其二次回路的异频导纳故障情况包括以下表现：a、二次回路分流现象；b、CT端二次负载超载现象；c、线路接触阻抗增大现象；d、CT端二次回路接触不良现象；e、CT端匝间短路和精度恶化现象；f、更换CT端或CT端绕组窃电现象。
更进一步，所述CT端二次回路负荷S的测试计算公式为：S=U×I，式中：U为采集到的CT端二次电压，I为采集到的CT端二次电流。对CT二次负荷的在线监测，用于对CT带载情况在线监测，可对CT超载或轻载现象进行及时报警；同时，还可作为对CT二次回路运行状况在线监测的一种方法。
更进一步，所述通讯网络为GPRS、4G无线通讯或者以太网有线网络通讯中的任意一种。
状态评估以计量装置的状态参量为基础，以设备的老化模型为核心，通过搭建相应的状态评估模型，对计量装置的健康状态、可靠性及其精度等进行评估和预测，实现关口计量装置状态指标的量化，通过对关口计量装置（含电能表、CT、PT及其二次回路）的状态评估，为优化电能校验周期及CT/PT预防性试验周期的差异化实施提供科学的辅助参考依据，进而缓解关口计量回路周期性现场校验及检测的人员压力，更加合理的分配检修/校验资源。
系统投运后其主要功能操作均可在主站管理平台实现，平台采用中文界面，结合配套的远程通信手段，实现系统的远程管理功能。主站管理平台主要功能可分为如下5部分：现场运行数据管理，现场远程监测管理，资产信息管理，报警信息管理和状态评估管理。
通过上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明 通过各监测终端得到多种监测数据，然后通过主站管理平台重新组合该监测数据，并分配发送到各监测终端的检定测试端进行数据的检定作业，实现了数据的共享共用，解决了现有技术中各种检定测试端需要采集不同的监测数据，各自完成数据检定作业的技术局限，本方案不仅进一步提升了检定效率，而且同时提高了系统的智能化水平和系统的检定精度。
2、本发明采用多装置多回路同时检定技术，通过多装置多回路的软件控制多通道切换技术，不仅实现对多套校验装置的监测数据的共享共用，而且进一步地降低了电能误差的同时检定，提高检定效率。
3、本发明结合校验装置目前的主站通讯协议上进行自动控制、数据监测回传，检定数据自动判断等，较以往对电能计量装置远程校验装置的人工检定，可以大大缩短检定时间，杜绝人工检定出错情况，提高检定效率。
4、本发明可以检定系统模拟不同负载下的导纳值，实现对电能计量装置远程校验装置异频导纳测量的自动检定。
5、本发明可以模拟常见错误接线类型，并按照设置方案自动控制输出，实现对电能计量装置远程校验装置错误接线判断功能的自动检定。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不仅局限于此，凡是利用此构思对本发明进行非实质性地改进，均应该属于侵犯本发明的保护范围。
Claims (7)
1.基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，其特征在于：所述系统包括现场监测终端，通讯网络以及主站管理平台，所述监测终端通过通讯网络与该主站管理平台数据通讯连接，该现场监测终端完成以下步骤：a、采集表端电流信号、表端电压信号、电压互感器端（PT）电压信号、电压互感器端（PT）二次电流信号、电流互感器端（CT）电压信号、电流互感器端（CT）二次电流信号以及表端脉冲信号；b、将采集到的信用进行处理后形成电流数据输出；然后该通讯网络将获得的电流数据传输到主站管理平台，主站管理平台的中央监控装置将该五种不同采集信号进行组合并分配发送到相对应监测终端的检定测试端进行分析计算；c、接收主站管理平台发送的重新组合分配的数据信号，然后进行数据检验和检定，形成检定结果，并将检定结果通过通讯网络输送到主站管理平台，主站管理平台得到各监测终端所测得的不同功能的检定结果，并输出各项不同功能的检定结果，完成智能检定作业。
2.根据权利要求1所述的基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，其特征在于：所述监测终端的检定测试端包括：电能表误差测试端、PT二次回路压降测试端、PT二次回路负荷测试端、CT二次回路异频导纳测试端以及CT二次回路负荷测试端，其中，电能表误差测试端分配到的监测数据为表端电流信号、表端电压信号以及表端脉冲信号，PT二次回路压降测试端分配到的监测数据为表端电压信号和PT端电压信号， PT二次回路负荷测试端分配到的监测数据为表端电压信号、PT端电压信号和PT端二次电流信号，CT二次回路异频导纳测试端分别分配到的监测数据为表端电流信号和CT端电压信号，CT二次回路负荷测试端分配到的监测数据为表端电流信号、CT端电压信号和电流互感器端（CT）二次电流信号。
3.根据权利要求2所述的基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，其特征在于：所述PT二次回路负荷测试包括以下具体步骤：
a、采集PT端电压信号数据和PT端二次电流信号数据；
b、通过以下公式计算运行中PT端二次负荷数据S，，式中：U为采集到的PT端电压值；I为测量到的PT端二次电流，Δ为PT端二次回路的幅值差；
c、步骤b中的公式中二次回路幅值差Δ的数据的计算公式为：式中：U为采集到的PT端电压值，R为电阻值。
4.根据权利要求2所述的基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，其特征在于：所述CT端二次回路异频导纳测试的具体步骤如下：a、在CT端及其二次回路带电运行时，在CT二次回路中原50Hz信号上叠加一个异频测试信号；b、然后测量CT端及其二次回路的异频导纳情况；c、根据得到的结果对CT端及其二次回路的运行状况进行在线评估。
5.根据权利要求4所述的基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，其特征在于：所述CT端及其二次回路的异频导纳故障情况包括以下表现：a、二次回路分流现象；b、CT端二次负载超载现象；c、线路接触阻抗增大现象；d、CT端二次回路接触不良现象；e、CT端匝间短路和精度恶化现象；f、更换CT端或CT端绕组窃电现象。
6.根据权利要求2所述的基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，其特征在于：所述CT端二次回路负荷S的测试计算公式为：S=U×I，式中：U为采集到的CT端二次电压，I为采集到的CT端二次电流。
7.根据权利要求1所述的基于数据共享的电能计量装置在线远程校验智能检定系统，其特征在于：所述通讯网络为GPRS、4G无线通讯或者以太网有线网络通讯中的任意一种。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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