CN111007328A - 一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法 - Google Patents

一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111007328A
CN111007328A CN201911004307.8A CN201911004307A CN111007328A CN 111007328 A CN111007328 A CN 111007328A CN 201911004307 A CN201911004307 A CN 201911004307A CN 111007328 A CN111007328 A CN 111007328A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
voltage line
load
phase
monitoring system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911004307.8A
Other languages
English (en)
Inventor
甄文波
冀永芳
王飞
郜幔幔
单冬业
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Original Assignee
Xuzhou Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd filed Critical Xuzhou Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Priority to CN201911004307.8A priority Critical patent/CN111007328A/zh
Publication of CN111007328A publication Critical patent/CN111007328A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061—Details of electronic electricity meters
    • G01R22/063—Details of electronic electricity meters related to remote communication
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R22/00—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters
    • G01R22/06—Arrangements for measuring time integral of electric power or current, e.g. electricity meters by electronic methods
    • G01R22/061—Details of electronic electricity meters
    • G01R22/066—Arrangements for avoiding or indicating fraudulent use
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network

Abstract

一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法，将高压线路采集模块以三个为一组，分别安装于高压电缆的三相线路上，对线路的负荷电流进行动态积分，获取累计的电量数据，并采集线路的其他遥测数据；再按设置好的时间间隔轮询召测其下属的三相线路上的高压线路采集模块采集到的遥测数据，根据遥测数据计算分析出三相负荷电流、负载功率及积分电量数据，并将负荷电流和积分电量数据通过通信模块上传到负荷监测系统主站；最后负荷监测系统主站将从各数据汇总模块传输的数据中分析生成各类数据分析图表，并对疑似窃电数据提出告警提示。该系统无需停电安装，监测装置独立于高压线路之外，并能精确计算线路负荷/功率，逐段形成负荷/功率曲线。

Description

一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法
技术领域
本发明属于高压线路负荷监测技术领域，具体涉及一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法。
背景技术
据申请人了解，高压线路负荷监测系统是以计算机应用技术、现代通信技术、电力自动控制技术为基础，集信息采集、数据处理和实时监控功能为一体的系统。随着城乡经济的迅猛发展，电力需求的增长异常迅速。然而在10kV配网线路这个层面上，对于高压线路负荷的监测能力还比较薄弱，由于高压线路电压等级高、操作难度大，给监测方法提出较高的挑战，
现有的高压线路负荷监测产品存在以下问题：(1)需要线路停电才能安装使用。停电安装本身对被监测的对象起到提前预告的作用，会在一定程度上降低监测效果。(2)产品并入高压线路电网时，自身的故障也会对线路供电状态带来一定的影响。(3)一些产品采用瞬时电流计算电量，无法对线路不断变化的负荷精确计算，数据的有效性大打折扣。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的就是提出一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法，系统无需停电安装，监测装置独立于高压线路之外，并能精确计算线路负荷/功率，逐段形成负荷/功率曲线。
本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统，包括高压线路采集模块、数据汇集模块和负荷监测系统主站；
高压线路采集模块以三个为一组，分别安装于高压电缆的A相、B相和C相线路上，用于对线路的负荷电流进行动态积分，获取累计的电量数据，并采集线路的其他遥测数据；
数据汇集模块，用于按设置好的时间间隔轮询召测其下属的A 相、B相和C相线路上的高压线路采集模块采集到的遥测数据，根据遥测数据计算分析出三相负荷电流、负载功率及积分电量数据，并将负荷电流和积分电量数据通过通信模块上传到负荷监测系统主站；
负荷监测系统主站，用于从各数据汇总模块传输的数据中分析生成各类数据分析图表，并对疑似窃电数据提出告警提示。
优选地，高压线路采集模块采用TA辅以电容量5.5V 6F的电容作为主供电源，以电容量为3.6V 4A.h的锂电池作为后备电源。
优选地，高压线路采集模块对线路的负荷电流进行动态积分的积分公式为：
Figure RE-GDA0002391255240000021
其中，I.t为电容量，Ik为瞬时电流，Tk为积分间隔时间，k为积分次数。当高压线路上负荷电流≤5A时，则降低AD的采样速率 0.1Hz和增加积分计算间隔时间10S，当高压线路上负荷电流大于5A，则可以通过TA从线路上取电时，高压线路采集模块采取全速采样速率，并缩小积分计算间隔时间至100mS。
优选地，数据汇集模块将高压线路采集模块采集的遥测数据乘以线路电压参考值，形成功率和电量数据，具体公式为： E＝U·I.t，
其中，E为积分电量累计值，U为电压值，I.t为积分电容量单位A.h。
优选地，数据汇集模块采用电容量为30W的太阳能板作为主供电源，以电容量为12.8V 40A.h的锂电池作为后备电源，数据汇集模块上配置无线公网通信模块，无线公网通信模块每隔15分钟向负荷监测系统主站发送数据信息，同时，在本地存储历史数据记录，通讯模块具有时钟芯片，时钟芯片与负荷监测系统主站同步对时，守时精度≤2s/24h。
优选地，数据分析图表包括负荷电流曲线图，用电功率分析趋势图标，用户用电习惯统计图标。
一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统的监测方法，包括如下步骤，
数据采集步骤，将高压线路采集模块以三个为一组，分别安装于高压电缆的A相、B相和C相线路上，对线路的负荷电流进行动态积分，获取累计的电量数据，并采集线路的其他遥测数据；
数据汇集步骤，按设置好的时间间隔轮询召测其下属的A相、B 相和C相线路上的高压线路采集模块采集到的遥测数据，根据遥测数据计算分析出三相负荷电流、负载功率及积分电量数据，并将负荷电流和积分电量数据通过通信模块上传到负荷监测系统主站；
数据分析步骤，负荷监测系统主站将从各数据汇总模块传输的数据中分析生成各类数据分析图表，并对疑似窃电数据提出告警提示。
本发明的突出效果为：一、无需线路停电进行安装，便于装卸。安装过程隐蔽，被监测的对象不会感知到安装了监测设备。二、本方法可以精确计算线路负荷/功率，逐段形成负荷/功率曲线。便于数据计算与处理，对大用户的用电趋势做出分析，发现用电异常及时给出预警提醒。三、本系统内各模块无需从高压线路中直接获取电源。采集模块采用线路取电辅助电池供电，汇集模块采用太阳能供电，辅助后备电池。监测装置在高压线路之外，不会对高压线路本身的可靠性带来不良影响。
具体实施方式
实施例一
本实施例提供基于动态积分的高压线路负荷监测系统，包括高压线路采集模块、数据汇集模块和负荷监测系统主站；
高压线路采集模块以三个为一组，分别安装于高压电缆的A相、B相和C相线路上，用于对线路的负荷电流进行动态积分，获取累计的电量数据，并采集线路的其他遥测数据；
数据汇集模块，用于按设置好的时间间隔轮询召测其下属的A 相、B相和C相线路上的高压线路采集模块采集到的遥测数据，根据遥测数据计算分析出三相负荷电流、负载功率及积分电量数据，并将负荷电流和积分电量数据通过通信模块上传到负荷监测系统主站；
负荷监测系统主站，用于从各数据汇总模块传输的数据中分析生成各类数据分析图表，并对疑似窃电数据提出告警提示。
高压线路采集模块采用TA辅以电容量5.5V 6F的电容作为主供电源，以电容量为3.6V 4A.h的锂电池作为后备电源。配备了专门的安装配套工具，可以直接安装在10kV高压电缆或架空线上，安全快捷无需停电装卸，保证了大用户的持续供电。采集模块实时采样高压线路上的负荷电流，并将负荷电流对时间进行积分。
高压线路采集模块对线路的负荷电流进行动态积分的积分公式为：
Figure RE-GDA0002391255240000041
其中，I.t为电容量，Ik为瞬时电流，Tk为积分间隔时间，k为积分次数。采集模块根据线路上的负荷电流的不同，动态灵活改变AD采样速率和积分计算间隔ΔT，当高压线路上负荷电流≤5A时，则降低AD的采样速率0.1Hz和增到积分计算间隔时间10S，当高压线路上负荷电流大于5A，则可以通过TA从线路上取电时，高压线路采集模块采取全速采样速率，并缩小积分计算间隔时间至100mS。
数据汇集模块将高压线路采集模块采集的遥测数据乘以线路电圧参考值，形成功率和电量数据，具体公式为：E＝U·I.t，
其中，E为积分电量累计值，U为电压值，I.t为积分电容量单位A.h。
数据汇集模块采用电容量为30W的太阳能板作为主供电源，以电容量为12.8V40A.h的锂电池作为后备电源，数据汇集模块上配置无线公网通信模块，无线公网通信模块每隔15分钟向负荷监测系统主站发送数据信息，同时，在本地存储历史数据记录，通讯模块具有时钟芯片8025T，时钟芯片与负荷监测系统主站同步对时，守时精度≤ 2s/24h。
负荷监测主站同时分析多条线路、多个监测点的电量数据，对用户的用电习惯、负荷曲线、电量数据等形成趋势图表，对疑似窃电等异常用电行为提出告警提示(用电习惯的异常改变，负荷曲线数据拟合度变差，电量数据分析线损异常增加均可解读为异常用电行为)。
一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统的监测方法，包括如下步骤，
数据采集步骤，将高压线路采集模块以三个为一组，分别安装于高压电缆的A相、B相和C相线路上，对线路的负荷电流进行动态积分，获取累计的电量数据，并采集线路的其他遥测数据；
数据汇集步骤，按设置好的时间间隔轮询召测其下属的A相、B 相和C相线路上的高压线路采集模块采集到的遥测数据，根据遥测数据计算分析出三相负荷电流、负载功率及积分电量数据，并将负荷电流和积分电量数据通过通信模块上传到负荷监测系统主站；
数据分析步骤，负荷监测系统主站将从各数据汇总模块传输的数据中分析生成各类数据分析图表，并对疑似窃电数据提出告警提示。
该系统无需停电安装，监测装置独立于高压线路之外，并能精确计算线路负荷/功率，逐段形成负荷/功率曲线。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效成的技术变换形方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统，其特征在于，包括高压线路采集模块、数据汇集模块和负荷监测系统主站；
所述高压线路采集模块以三个为一组，分别安装于高压电缆的A相、B相和C相线路上，用于对线路的负荷电流进行动态积分，获取累计的电量数据，并采集线路的其他遥测数据；
所述数据汇集模块，用于按设置好的时间间隔轮询召测其下属的A相、B相和C相线路上的高压线路采集模块采集到的遥测数据，根据遥测数据计算分析出三相负荷电流、负载功率及积分电量数据，并将负荷电流和积分电量数据通过通信模块上传到负荷监测系统主站；
所述负荷监测系统主站，用于从各数据汇总模块传输的数据中分析生成各类数据分析图表，并对疑似窃电数据提出告警提示。
2.根据权利要求1所述的一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统，其特征在于，所述高压线路采集模块采用TA辅以电容量5.5V 6F的电容作为主供电源，以电容量为3.6V4A.h的锂电池作为后备电源。
3.根据权利要求1所述的一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统，其特征在于，所述高压线路采集模块对线路的负荷电流进行动态积分的积分公式为：
Figure FDA0002242283220000011
其中，I.t为电容量，Ik为瞬时电流，Tk为积分间隔时间，k为积分次数。当高压线路上负荷电流≤5A时，则降低AD的采样速率0.1Hz和增加积分计算间隔时间10S，当高压线路上负荷电流大于5A，则可以通过TA从线路上取电时，所述高压线路采集模块采取全速采样速率，并缩小积分计算间隔时间至100mS。
4.根据权利要求1所述的一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统，其特征在于，所述数据汇集模块将所述高压线路采集模块采集的遥测数据乘以线路电圧参考值，形成功率和电量数据，具体公式为：E＝U·I.t，其中，E为积分电量累计值，U为电压值，I.t为积分电容量单位A.h。
5.根据权利要求1所述的一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统，其特征在于，所述数据汇集模块采用电容量为30W的太阳能板作为主供电源，以电容量为12.8V 40A.h的锂电池作为后备电源，所述数据汇集模块上配置无线公网通信模块，所述无线公网通信模块每隔15分钟向所述负荷监测系统主站发送数据信息，同时，在本地存储历史数据记录，所述通讯模块具有时钟芯片，所述时钟芯片与所述负荷监测系统主站同步对时，守时精度≤2s/24h。
6.根据权利要求1所述的一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统，其特征在于，所述数据分析图表包括负荷电流曲线图，用电功率分析趋势图标，用户用电习惯统计图标。
7.一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统的监测方法，其特征在于，包括如下步骤，
数据采集步骤，将高压线路采集模块以三个为一组，分别安装于高压电缆的A相、B相和C相线路上，对线路的负荷电流进行动态积分，获取累计的电量数据，并采集线路的其他遥测数据；
数据汇集步骤，按设置好的时间间隔轮询召测其下属的A相、B相和C相线路上的高压线路采集模块采集到的遥测数据，根据遥测数据计算分析出三相负荷电流、负载功率及积分电量数据，并将负荷电流和积分电量数据通过通信模块上传到负荷监测系统主站；
数据分析步骤，负荷监测系统主站将从各数据汇总模块传输的数据中分析生成各类数据分析图表，并对疑似窃电数据提出告警提示。
CN201911004307.8A 2019-10-22 2019-10-22 一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法 Pending CN111007328A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911004307.8A CN111007328A (zh) 2019-10-22 2019-10-22 一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911004307.8A CN111007328A (zh) 2019-10-22 2019-10-22 一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111007328A true CN111007328A (zh) 2020-04-14

Family

ID=70111618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911004307.8A Pending CN111007328A (zh) 2019-10-22 2019-10-22 一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111007328A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113533832A (zh) * 2021-06-11 2021-10-22 中国电力科学研究院有限公司 一种基于智能物联代理的台区用户停电感知方法和系统
CN113533832B (zh) * 2021-06-11 2024-05-14 中国电力科学研究院有限公司 一种基于智能物联代理的台区用户停电感知方法和系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101566657A (zh) * 2008-04-22 2009-10-28 深圳浩宁达仪表股份有限公司 输电线路在线计量、实时监测方法及其系统
CN105004945A (zh) * 2015-06-26 2015-10-28 广东电网有限责任公司东莞供电局 配电网架空线路精确负荷分布在线监测方法与系统
CN106124852A (zh) * 2016-06-13 2016-11-16 国网天津宝坻供电有限公司 非侵入式负荷监测系统
CN106291097A (zh) * 2016-07-20 2017-01-04 国网天津市电力公司 一种防窃电用光伏分支监测系统
CN107478960A (zh) * 2017-09-11 2017-12-15 国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司 基于分布式相量测量的配网线路状态监测、故障预警和定位技术的故障定位装置及定位方法
CN109738754A (zh) * 2018-12-17 2019-05-10 江苏方天电力技术有限公司 一种智能低压分路监测装置
CN110246054A (zh) * 2019-04-28 2019-09-17 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 一种智能防窃电综合管理系统及方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101566657A (zh) * 2008-04-22 2009-10-28 深圳浩宁达仪表股份有限公司 输电线路在线计量、实时监测方法及其系统
CN105004945A (zh) * 2015-06-26 2015-10-28 广东电网有限责任公司东莞供电局 配电网架空线路精确负荷分布在线监测方法与系统
CN106124852A (zh) * 2016-06-13 2016-11-16 国网天津宝坻供电有限公司 非侵入式负荷监测系统
CN106291097A (zh) * 2016-07-20 2017-01-04 国网天津市电力公司 一种防窃电用光伏分支监测系统
CN107478960A (zh) * 2017-09-11 2017-12-15 国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司 基于分布式相量测量的配网线路状态监测、故障预警和定位技术的故障定位装置及定位方法
CN109738754A (zh) * 2018-12-17 2019-05-10 江苏方天电力技术有限公司 一种智能低压分路监测装置
CN110246054A (zh) * 2019-04-28 2019-09-17 国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院 一种智能防窃电综合管理系统及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
卡萨特金: "《电工测量》", 30 November 1956 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113533832A (zh) * 2021-06-11 2021-10-22 中国电力科学研究院有限公司 一种基于智能物联代理的台区用户停电感知方法和系统
CN113533832B (zh) * 2021-06-11 2024-05-14 中国电力科学研究院有限公司 一种基于智能物联代理的台区用户停电感知方法和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106093627B (zh) 数字化变电站电能质量故障录波监测装置及监测方法
CN103337012B (zh) 面向电网设备监控的多主题智能综合告警分析方法
CN201226521Y (zh) 时间同步监测系统
CN109255554A (zh) 一种低压配用电监测与管理系统
CN201924090U (zh) 预焙阳极铝电解槽信息跟踪监控系统
CN103972981A (zh) 一种基于云的低压开关柜的智能监控系统
CN204389628U (zh) 一种基于多信息融合的电网故障自动定位装置
CN102680799A (zh) 基于无线方式的变电站电容在线监测方法及其装置
CN202693757U (zh) 一种高压断路器在线监测装置
CN103117597B (zh) 风力发电箱式变压器智能监控系统控制方法
CN105449849A (zh) 一种风电场一体化监控系统
CN103412182B (zh) 利用电能计量装置监测电压合格率的方法
CN103514281A (zh) 一种基于wams动态数据的风电场无功调节能力自动分析系统
CN111581196A (zh) 基于智能工厂框架的供配用电网智能数据采集整理系统
CN103454520A (zh) 基于在线频率响应法的变压器绕组变形在线监测方法
CN204424700U (zh) 一种智能配电柜的配电单元
CN112615436A (zh) 一种变电站综自装置健康诊断及监视系统和方法
CN102338835B (zh) 一种电能质量动态监测系统
CN202472920U (zh) 变电站自动化监控系统
CN114071258A (zh) 一种基于物联网以及有线组网的智慧用电监测预警系统
CN111555460B (zh) 一种光伏电站电性能健康度的智能诊断系统及判断方法
CN202586509U (zh) 一种微电网综合监测系统
CN111654112B (zh) 一种无功补偿电容器预警方法、装置及系统
CN111007328A (zh) 一种基于动态积分的高压线路负荷监测系统及监测方法
CN102608467B (zh) 暂态电能质量分析方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200414