CN111257820A - 三相智能电表接线远程检测方法 - Google Patents

三相智能电表接线远程检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明三相智能电表接线远程检测方法，属于三相智能电表接线检测技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种三相智能电表接线远程检测方法的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：将三相智能电表通过485数据线或者SIM卡与现场采集器建立数据连接，现场采集器具体为电能表数据采集终端；对现场采集器预设采集参数，控制三相智能电表定时向现场采集器传输测试到的三相电流电压值数据；在每次采集数据过程中，三相智能电表内置的处理器对电流电压值进行计算，得出同一时刻三相电的有功功率P和无功功率Q，同时将数据传输到现场采集器中；计算采集数据得出正确实际功率角和表计测试功率角并做差，判断表计接线是否正确；本发明应用于三相电表接线检测。

Description

三相智能电表接线远程检测方法
技术领域
本发明三相智能电表接线远程检测方法，属于三相智能电表接线检测技术领域。
背景技术
三相智能电表广泛应用于变电站关口计量、三相用户计量中，其特点在于使用数量多、应用范围广、计量点所在负荷特点不同，因此电表接线是否正确将影响使用效果，目前对于三相表计接线差错的定位排查，主要基于大数据平台针对电网中电量不平衡异常进行监测，进而采用人海战术逐户逐个进行排查，主要采用向量仪测试三相电流、电压相角，以此发现接线问题再进行整改；例如一个高损母线涉及表计100块，而其中仅有2块三相表计接线错误，在传统的排查方法中，需要现场对100块表计逐个进行向量仪检验才能判断出来是哪2块表计接线错误，采用该类方法进行接线检测存在以下问题：
一、定位方法不精准；由于导致母线、线路电量不平衡的原因众多，可能是由于失压引起，也可能是由于无功功率不足，因此单纯依靠线损率异常或电量不平衡监测不能准确定位；
二、逐个排查效率较低；由于三相表计广泛应用，110kV及以上变电站计量点挂接的三相表计均在30个以上，逐个排查效率较低；
三、现场排查费时费力；由于变电站规划需要，大部分变电站距工区较远、站间距离较长，使检测人员到达现场时间较长，每天可能只能来回1至2个变电站，排查效率低、耗费时间。
目前三相智能表错接线发现主要依靠监测线损计算较高的台区、线路、元件，进而使用向量仪现场排查涉及高损设备线损计算的表计发现，在实际经营管理中，这种方法费时费力，而且需要更换作业现场，不容易普及和使用；因此亟需一种能够远程及时实施错误接线判断的方法，以解决上述问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种三相智能电表接线远程检测方法的改进。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：三相智能电表接线远程检测方法，包括如下步骤：
步骤一：将三相智能电表通过485数据线或者SIM卡与现场采集器建立数据连接，所述现场采集器具体为电能表数据采集终端；
第二步：对现场采集器预设采集参数，控制三相智能电表定时向现场采集器传输测试到的三相电流值数据Ia、Ib、Ic和三相电压值数据Ua、Ub、Uc；
第三步：在每次采集数据过程中，三相智能电表内置的处理器对电流电压值进行计算，得出同一时刻三相电的有功功率P和无功功率Q，并同时将该数据传输到现场采集器中；
第四步：将采集后的数据通过计算得出正确实际功率角φ1和表计测试功率角φ2；
第五步：对正确实际功率角φ1和表计测试功率角φ2做差，若差值小于1°，则表明表计接线正确，若差值大于等于1°，则表明表计接线错误，对差值大于等于1°的表计进行标识，表示错接线并进行预警。
所述步骤四中正确实际功率角φ1的计算公式为：
φ1＝ARCSIN(Q/(IaUa+IbUb+IaUc))；
所述表计测试功率角φ2的计算公式为：
φ2＝ARCTAN(Q/P)。
所述步骤四中现场采集器接收三相智能电表发出数据后，对数据进行分析处理后再发送至查看平台，所述查看平台具体为电信息采集系统或厂站系统，将采集数据转换为数据表格模板进行导入，通过预设的计算程序对表格内数据进行处理，一次导入多个表计数据进行计算，计算得出正确实际功率角φ1和表计测试功率角φ2。
所述步骤二中三相智能电表具体在每日整点向现场采集器传输测试到的三相电流值和三相电压值，一天传输24次。
本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明基于现有的向量仪对三相表计接线检测的方法进行改进，将接线错误的排查流程改为通过计算运行数据的差值实现，避免逐个、盲目排查表计，对整改计量点接线错误问题只需要进行针对性地对已判定错误接线进行治理，基于该方法检测电网中线损率异常的设备，对其涉及的计量点进行两个功角的计算，如有错误，直接进行接线错误整改，优化了线损监测异常的业务流程。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明：
图1为本发明提供的三相智能电表接线检测步骤流程图；
图2为本发明实施例中计量点的实际向量图；
图3为本发明实施例中计量点的测试向量图。
具体实施方式
如图1所示，相较于目前使用的表计错接线判断方法，使用向量仪现场测量，没有远程测量的方法，而且要多次进行装、拆向量仪的操作，比较费时，使用本发明改进的检测方法可以一次导入需要判断的表计信息，通过采集器预设算法筛选角度差值大于等于1度的表计即为接线错误表计。
本发明对三相智能电表接线情况进行检测的过程主要包括以下几步：
第一步：将三相智能电表通过485数据线或者SIM卡和现场采集器连接，现场采集器技术比较成熟，支持相应的数据采集和传输工作，目前供电公司使用的采集器传输前端平台为用电信息采集系统和厂站采集系统；
第二步：通过设置采集参数，将现场硬件采集终端设置为每整点向采集平台传输测试到的三相电流IA、IB、IC和三相电压Ua、Ub、Uc，即一天传输24次；
第三步：三相智能电表的处理器经过内部处理器计算，算出同一时刻的有功功率P和无功功率Q，和采集的三相电流电压一样，均传输到前端进行处理；
第四步：对于需要判断接线是否正确的三相表计，将以上数据从采集平台导入表格模板中，表格模板按照预设公式算法自行设计，可以一次导入多个表计的基础数据进行计算；
表格模板设计为导入参数后直接计算出正确的实际功率角φ1和表计测试的功率角φ2；
第五步：在系统表格中对这两个功率角做差，若差值小于1度，表计接线正确，差值大于等于1度，表计接线错误，通过设定相应程序对表计大于等于1度的表计进行标记，表示错接线的电表并进行预警。
在具体应用时，本发明可基于同期系统大数据平台，对于三相三接线的表计，定义三相线分别为ARC，调取计量点智能表计采集的5项数据，分为两组：
第一组为：AB线电压Uab、对应线电流Ia、BC线电压Ubc、对应线电流Ic；
第二组为：无功功率Q、有功功率P；
对于三相四线接线表计，采集数据分为两组：
第一组为：A相电压Ua、对于相电流Ia、B相电压Ub、对于相电流Ib、C相电压Uc、对于相电流Ic；
第二组为：无功功率Q、有功功率P；
将上述采集数据代入公式φ1＝ARCCOS(P/UI)和φ2＝ARCTAN(Q/P)计算得到相应计量点的功率因数角，其中：
对于三相三接线表计，UI＝UabIa+UbcIc；
对于三相四线接线表计，UI＝UaIa+UbIb+UcIc；
然后计算φ1-φ2的值，在错误接线情况下，这两个角会有大于等于1°的差值，同样，如果两个角的差值在1°以内，则说明接线正确。
在接线错误的情况下，按照Φ1和Φ2的角度分别绘制电压、电流向量图，判断定位可能存在的接线错误原因，最后到现场有目的的整改，实现远程定位、精准治理，可以避免现场、重复、多次作业。
采用本发明技术方案进行实验测试，通过大数据监测平台发现某变电站母线不平衡率为-11.89％，分析其运行方式，排除了采集失败、表计损耗和模型配置错误的可能后，应用本发明提供的检测方法对涉及计量点的接线问题进行分析，具体采集涉及的4个计量点，共8组数据，计算得到这4个计量点的Φ1、φ2角如下表所示：
计量点开开关编号 φ<sub>1</sub> φ<sub>2</sub>
3081 34.82 -35.5
3083 32.57 -34.6
4081 29.6 -32.5
40811 27.68 25.84
表1计量点采集功率角数据
从表中可以看出来，3081、3083、4081计量点差值较大，均存在接线错误的问题，以4081为例，利用检测到的向量角还原向量图可以分析得到正确的实际向量图如图2所示，测试向量图如图3所示：
由图2和图3的向量图可以得出结论，4081A、C相电流反接，按照错误接线计算更正系数后，错误接线使得4081少算电量为21％，日少计电量0.12千瓦时，还原到当日的线损率计算中，如果这部分电量没有少计，预测线损率正常，为0.03％；当天现场更正后，第二天母线线损率恢复正常，为-0.08％。
本发明通过远程采集运行数据并快速进行功角计算，能够准确、快速定位出两种算法的不同功率角差值，并且能够进一步分析出接线错误的类型，提供了一种省时、省力且准确的故障定位方法，节省了排查处理线损率异常事件的时间、加快了相应速度，提高了供电企业判断处理三相智能表计接线问题的效率；采用该检测方法，在远程采集和大数据平台数据传输正常的前提下，一周内可以实现2000个供电计量点的普查，将线损率异常事件的处理时间从原来的2-7天，缩短为2个小时以内，有效提高异常事件处理效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.三相智能电表接线远程检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将三相智能电表通过485数据线或者SIM卡与现场采集器建立数据连接，所述现场采集器具体为电能表数据采集终端；
第二步：对现场采集器预设采集参数，控制三相智能电表定时向现场采集器传输测试到的三相电流值数据Ia、Ib、Ic和三相电压值数据Ua、Ub、Uc；
第三步：在每次采集数据过程中，三相智能电表内置的处理器对电流电压值进行计算，得出同一时刻三相电的有功功率P和无功功率Q，并同时将该数据传输到现场采集器中；
第四步：将采集后的数据通过计算得出正确实际功率角φ1和表计测试功率角φ2；
第五步：对正确实际功率角φ1和表计测试功率角φ2做差，若差值小于1°，则表明表计接线正确，若差值大于等于1°，则表明表计接线错误，对差值大于等于1°的表计进行标识，表示错接线并进行预警。
2.根据权利要求1所述的三相智能电表接线远程检测方法，其特征在于：所述步骤四中正确实际功率角φ1的计算公式为：
φ1＝ARCSIN(Q/(IaUa+IbUb+IcUc))；
所述表计测试功率角φ2的计算公式为：
φ2＝ARCTAN(Q/P)。
3.根据权利要求1或2任一权利要求所述的三相智能电表接线远程检测方法，其特征在于：所述步骤四中现场采集器接收三相智能电表发出数据后，对数据进行分析处理后再发送至查看平台，所述查看平台具体为电信息采集系统或厂站系统，将采集数据转换为数据表格模板进行导入，通过预设的计算程序对表格内数据进行处理，一次导入多个表计数据进行计算，计算得出正确实际功率角φ1和表计测试功率角φ2。
4.根据权利要求1所述的三相智能电表接线远程检测方法，其特征在于：所述步骤二中三相智能电表具体在每日整点向现场采集器传输测试到的三相电流值和三相电压值，一天传输24次。
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