CN110398709A - 三相智能电能表错接线方式的研判方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变电站电量计量领域，提供了一种三相智能电表错接线方式的研判方法，解决了三相智能电能表错接线方式的研判效率低下的问题。包括以下步骤：采集用电数据信息；对采集的用电数据信息进行数据处理，获取相位信息、功率信息；根据相位信息进行相位分析，根据功率信息进行功率分析；对相位信息和功率信息进行综合研判。本发明利用用电采集系统充分对数据的合法性进行相关检验基础上，通过相位和功率进行方式研判，然后综合二者的判别方式进行系统研判，在此基础上提出具体的自动检测算法流程，为计量工作人员在现场接线方式判别过程中提供合理方法，提高了三相智能电能表错误接线方式的研判水平，提高了计量人员的检修效率。

Description

三相智能电能表错接线方式的研判方法

技术领域

本发明涉及变电站电量计量领域，特别是一种三相智能电表错接线方式的研判方法。

背景技术

三相智能电能表在电网结算应用中越来越广泛，因此核查智能表接线方式的正确与否也成为现场应用的一个重要环节。由于施工现场诸多因素的限制，三相智能电能表在实际安装过程中仍存在大量的错误接线情况。提高三相智能电能表错误接线方式的研判水平，对供电公司计量部门而言是一个非常关注的问题。现有技术中的一些方式中对智能电能表的错误接线方式的研究较为单一，研判电能表的错接线方式较为冗繁，效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种三相智能电能表错接线方式的研判方法，提高三相智能电能表错误接线方式的研判水平，提高计量人员的检修效率。

本发明通过下述技术方案实现：三相智能电能表错接线方式的研判方法，包括以下步骤：

S1：采集用电数据信息；

S2：对采集的用电数据信息进行数据处理，获取相位信息、功率信息；

S3：根据相位信息进行相位分析，根据功率信息进行功率分析；

S4：对相位信息和功率信息进行综合研判。

进一步的，为更好地实施本发明，特别采用如下述设置：在所述的步骤S1中，结合用电大数据信息对智能表错接线方式进行数据建模，通过用电信息采集系统采集现场计量装置的详细信息。

进一步的，为更好地实施本发明，特别采用如下述设置：所述的用电信息采集系统包括依次连接的采集层、通讯层以及主站层；

所述的采集层，包括设置在发电厂的厂端采集终端，设置在专变用户处采集用电信息的专变采集终端，设置在普通用户处的公变采集终端，以及设置在低压台区的低压采集终端；

所述的通讯层，通过CDMA、GPRS或者无线专网实现采集层和主站层之间的通讯；

所述的主站层，包括有网络层，在该网络层上连接有前机服务器、客户端、应用服务器、数据库服务器以及外部系统；所述的通讯层与前几服务器连接并配合有防火墙；所述的外部系统也通过防火墙连接上网络层。

进一步的，为更好地实施本发明，特别采用如下述设置：在所述的步骤S2中，调取主站层的数据库服务器的数据辨识用电数据信息的合理性，采集的用电数据信息包括三相电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率。

进一步的，为更好地实施本发明，特别采用如下述设置：辨识用电数据信息包括以下方式：

(1)数据合法性检测，检查电压缺相/断相、幅值和电流精度内的异常数据；

(2)档案错误检测，核对档案中的单相和三相表计类型、接线方式和数据信息不匹配情况；

(3)混线检测，核对多相电压或电流并入同一相的情况。

进一步的，为更好地实施本发明，特别采用如下述设置：在所述的步骤S3中，通过电压和电流的相位关系来辨识电流相位，从而对智能电能表错接线方式进行判定。

进一步的，为更好地实施本发明，特别采用如下述设置：在所述的步骤S3中，将输入的动态电压和电流信号相乘，得到功率随着时间变化的信息。

进一步的，为更好地实施本发明，特别采用如下述设置：具体研判时，按以下具体步骤：

(1)根据用电信息采集系统获取所需校核的智能电能表的数据信息，包括电压和电流信息、功率因素、档案信息、接线方式；

(2)对采集的用电数据进行预处理，检查智能电能表的档案信息，对其断相缺失、不合理数据、混线等情况进行预判并作出提示，并生成研判所需的数据样本；

(3)对数据样本进行相位分析，找出可能的M种错误接线方式；

(4)对数据样本进行功率分析，找出可能的N种错误接线方式；

(5)迭代判断，当样本数据n执行完后进行下一步，若未执行完,返回(3)步继续分析；

(6)综合研判，样本数据n按照相位分析和功率分析的错误接线方式执行完后进行综合研判当满足综合研判的执行条件时，给出最终错接线方式结果并结束循环，反之，更换错接线方式组合情况，继续进行综合研判。

本发明具有如下的优点和有益效果：本发明利用用电采集系统充分对数据的合法性进行相关检验基础上，通过相位和功率进行方式研判，然后综合二者的判别方式进行系统研判，在此基础上提出具体的自动检测算法流程，为计量工作人员在现场接线方式判别过程中提供合理方法，提高了三相智能电能表错误接线方式的研判水平，提高了计量人员的检修效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的三相智能电能表错接线方式的研判方法的一种流程框图；

图2为本发明的三相智能电能表错接线方式的研判方法的数据采样的结构框图；

图3为本发明的三相智能电能表错接线方式的研判方法的互感器绕组研判流程图；

图4为本发明的三相智能电能表错接线方式的研判方法的相位研判流程图；

图5为本发明的三相智能电能表错接线方式的研判方法的功率研判流程图；

图6为本发明的三相智能电能表错接线方式的研判方法的综合研判流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1至图6本发明的三相智能电能表错接线方式的研判方法，包括以下步骤：

S1：采集用电数据信息；

S2：对采集的用电数据信息进行数据处理，获取相位信息、功率信息；

S3：根据相位信息进行相位分析，根据功率信息进行功率分析；

S4：对相位信息和功率信息进行综合研判。

本发明利用用电采集系统充分对数据的合法性进行相关检验基础上，通过相位和功率进行方式研判，然后综合二者的判别方式进行系统研判，在此基础上提出具体的自动检测算法流程，为计量工作人员在现场接线方式判别过程中提供合理方法，提高了三相智能电能表错误接线方式的研判水平，提高了计量人员的检修效率。

如图1所示，首先采集用电数据信息，然后对采集的用电数据信息进行数据处理，获取相位信息、功率信息；然后进行相位分析、功率分析，最后综合评判，获取限产接线方式的研判结果，方便了远程监测，提高了计量人员的检修效率。

在上述实施例的基础上，为更好地实施本发明，在所述的步骤S1中，结合用电大数据信息对智能表错接线方式进行数据建模，通过用电信息采集系统采集现场计量装置的详细信息。

如图2所示，进一步的，所述的用电信息采集系统包括依次连接的采集层、通讯层以及主站层；所述的采集层，包括设置在发电厂的厂端采集终端，设置在专变用户处采集用电信息的专变采集终端，设置在普通用户处的公变采集终端，以及设置在低压台区的低压采集终端；所述的通讯层，通过CDMA、GPRS或者无线专网实现采集层和主站层之间的通讯；所述的主站层，包括有网络层，在该网络层上连接有前机服务器、客户端、应用服务器、数据库服务器以及外部系统；所述的通讯层与前几服务器连接并配合有防火墙；所述的外部系统也通过防火墙连接上网络层。通常情况下采集低压台区用户电量信息以1h为计算周期，其余情况以15min为周期。并将采集终端设备存储的相关数据信息传送给主站层的数据库服务器。信息采集设备层主要包括厂站终端、专变终端、公变终端和高/低压计量终端等设备；通信层主要包括GPRS、CDMA光纤专网和230MHz无线专网等；主站层主要有前置机服务器、客户端、应用服务器和数据库服务器等。通过采集设备采集现场计量数据信息，并利用通信层的各种通道经防火墙上传到主站前机服务器，供在主站客户端调取。

在上述实施例的基础上，为更好地实施本发明，在所述的步骤S2中，调取主站层的数据库服务器的数据辨识用电数据信息的合理性，采集的智能电能表的数据信息主要为三相电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率等各种负荷曲线内的数据信息。

进一步的，辨识用电数据信息包括以下方式的一种或多种：

(1)数据合法性检测，检查电压缺相/断相、幅值和电流精度内的异常数据；

(2)档案错误检测，核对档案中的单相和三相表计类型、接线方式和数据信息不匹配情况；

(3)混线检测，核对多相电压或电流并入同一相的情况。

如图3所示，在上述实施例的基础上，为更好地实施本发明，在所述的步骤S3中，通过电压和电流的相位关系来辨识电流相位，从而对智能电能表错接线方式进行判定。互感器二次侧任一相电压或电流断线、绕组极性接反的情况，若接入未相电压即该相数值为0，若接入未线电压则智能表屏会出现一相线电压为100V，另外两相线电压为57.74V情况。如U_ab＝57.74V，U_bc＝100V，U_ca＝57.74V，可判别出断相为a相。若出现绕组极性接反则对应电气量反向，则线电压幅值和相位变化推导如下：

假设：Ua＝U∠θ，Ub＝U∠(θ-120)，Uc＝U∠(θ+120)，选取b相PT绕组极性接反，则有：Ub＝U∠(θ+60)，于是：

Uab＝Ua-Ub＝U∠θ-U∠(θ+60)

推导得：Uab＝U∠(θ-60)，与正常情况下可对比看出，其线电压幅值缩小倍，相角滞后了90°。

针对三相四线表计接线类型，判断任意相电流相位，可选该相电压向量为参考。通过计算其夹角的反余弦来计算功角θ_X～Z，并结合无功功率的正负性确定电流相位。计算三相四线电能表计每一相电压、相电流的相位差角的计算方法如下。

式中：Q_X～Z分别表示各相无功。

若发生电流接入进行反向的情况，则相应的每一相电压、相电流的相位差角做如下调整。

针对三相三线接线类型，采集的数据信息为线电压和电流关系，即U_XY、I_X和U_ZY、I_Z的相位差角。因此需要相关公式换算出U_XY、I_X和U_ZY、I_Z的差角，计算方法如下。

若发生电流接入进行反向的情况，则相应相关公式换算出U_X、-I_X和U_Z、-I_Z的差角做如下调整。

如图4所示，在上述实施例的基础上，为更好地实施本发明，在所述的步骤S3中，将输入的动态电压和电流信号相乘，得到功率随着时间变化的信息。针对电压、电流相位信息的合法性校验，先过滤掉不合法组合，即三相电流向量的相位信息须三相对应，不能出现重复或两相对应到同一相的情况。对处理后的合法数据进行电压、电流、功率分类处理，形成电压、电流、功率集合。

对于三相四线制接线方式而言：

(1)电压或电流任意两相交换顺序，θX～Z分别对应的UX～IX夹角∠θ、UY～IY夹角∠θ+120°、UZ～IZ夹角∠120°-θ。可根据进行判别，若计算结果相匹配，则可判别Y、Z两相电压或电流相序接反。

(2)电流接入极性接反，θX～Z分别对应的UX～Z～IX～Z夹角随机分布为∠θ、∠θ和∠120°+θ。可根据进行判别，若计算结果相匹配，则可判别对应项电流接入极性接反。

对于三相三线制接线方式而言：

(1)电压或电流任意两相交换顺序，θX/Z对应的UXY～IX夹角和UZY～IZ夹角分别为∠θ+150°、∠30°-θ的任一种结果(两相结果不重复)。可根据进行判别，若计算结果相匹配，则可判别电压或电流相序接反。

(2)电流接入极性接反，由于此种接线方式下不采集B相电流作为功率计量之用，因此发生B相电流极性接反的情况时可用三相四线制相电流接反方法进行判断。除该情况之外，将θX/Z分别对应的UX/Z～IX/Z夹角随机分布为∠θ、∠θ和∠150°+θ。可根据进行判别，若计算结果相匹配，则可判别电流接入极性接反。

作为一种优选的实施方式，为更好地实施本发明，如图5、图6所示，具体研判时，按以下具体步骤：

(1)根据用电信息采集系统获取所需校核的智能电能表的数据信息，包括电压和电流信息、功率因素、档案信息、接线方式等；

(2)对采集的用电数据进行预处理，检查智能电能表的档案信息，对其断相缺失、不合理数据、混线等情况进行预判并作出提示，然后成研判所需的数据样本；

(3)对数据样本进行相位分析，找出可能的M种错误接线方式；

(4)对数据样本进行功率分析，找出可能的N种错误接线方式；

(5)迭代判断，当样本数据n执行完后进行下一步，若未执行完,返回(3)步继续分析；

(6)综合研判，样本数据n按照相位分析和功率分析的错误接线方式执行完后进行综合研判当满足综合研判的执行条件时，给出最终错接线方式结果并结束循环，反之，更换错接线方式组合情况，继续进行综合研判。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.三相智能电能表错接线方式的研判方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：采集用电数据信息；

S2：对采集的用电数据信息进行数据处理，获取相位信息、功率信息；

S3：根据相位信息进行相位分析，根据功率信息进行功率分析；

S4：对相位信息和功率信息进行综合研判。

2.根据权利要求1所述的三相智能电能表错接线方式的研判方法，其特征在于：在所述S1中，结合用电大数据信息对智能表错接线方式进行数据建模，通过用电信息采集系统采集现场计量装置的详细信息。

3.根据权利要求2所述的三相智能电能表错接线方式的研判方法，其特征在于：所述的用电信息采集系统包括依次连接的采集层、通讯层以及主站层；

所述的采集层，包括设置在发电厂的厂端采集终端，设置在专变用户处采集用电信息的专变采集终端，设置在普通用户处的公变采集终端，以及设置在低压台区的低压采集终端；

所述的通讯层，通过CDMA、GPRS或者无线专网实现采集层和主站层之间的通讯；

所述的主站层，包括有网络层，在该网络层上连接有前机服务器、客户端、应用服务器、数据库服务器以及外部系统；所述的通讯层与前几服务器连接并配合有防火墙；所述的外部系统也通过防火墙连接上网络层。

4.根据权利要求1所述的三相智能电能表错接线方式的研判方法，其特征在于：在所述S2中，调取主站层的数据库服务器的数据辨识用电数据信息的合理性，采集的用电数据信息包括三相电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率。

5.根据权利要求4所述的三相智能电能表错接线方式的研判方法，其特征在于：辨识用电数据信息包括以下方式：

(1)数据合法性检测，检查电压缺相/断相、幅值和电流精度内的异常数据；

(2)档案错误检测，核对档案中的单相和三相表计类型、接线方式和数据信息不匹配情况；

(3)混线检测，核对多相电压或电流并入同一相的情况。

6.根据权利要求1所述的三相智能电能表错接线方式的研判方法，其特征在于：在所述S3中，通过电压和电流的相位关系来辨识电流相位，从而对智能电能表错接线方式进行判定。

7.根据权利要求6所述的三相智能电能表错接线方式的研判方法，其特征在于：在所述S3中，将输入的动态电压和电流信号相乘，得到功率随着时间变化的信息。

8.根据权利要求1所述的三相智能电能表错接线方式的研判方法，其特征在于：具体研判时，按以下具体步骤：

(1)根据用电信息采集系统获取所需校核的智能电能表的数据信息，包括电压和电流信息、功率因素、档案信息、接线方式；

(2)对采集的用电数据进行预处理，检查智能电能表的档案信息，对其断相缺失、不合理数据、混线等情况进行预判并作出提示，并生成研判所需的数据样本；

(3)对数据样本进行相位分析，找出可能的M种错误接线方式；

(4)对数据样本进行功率分析，找出可能的N种错误接线方式；

(5)迭代判断，当样本数据n执行完后进行下一步，若未执行完,返回(3)步继续分析；

(6)综合研判，样本数据n按照相位分析和功率分析的错误接线方式执行完后进行综合研判当满足综合研判的执行条件时，给出最终错接线方式结果并结束循环，反之，更换错接线方式组合情况，继续进行综合研判。