CN204204051U - 变电所远程巡检装置 - Google Patents

Abstract

变电所远程巡检装置，包括现场终端/计量装置（6）和与之通讯的数据采集模块（1），以及连接所述数据采集模块（1）的数据库（2），其中进一步包括：连接所述数据采集模块（1）和数据库（2）的远程巡检模块（3），连接所述数据库（2）的WEB格式化模块（4）和结果输出模块（5），其中通过所述的远程巡检模块（3）以供电所为单位，以WEB格式化模块（4）设定的第一预设周期T_E对每一供电所内的数据采集模块（1）进行自动巡检。

Description

变电所远程巡检装置

技术领域

本实用新型实施例涉及一种计量装置的自动检测系统或装置。

背景技术

计量装置检查工作主要通过首检、周检等形式完成，人员必须要到用电现场，费时费力，周期长，不利于及时发现处理。一旦出现计量失准问题，就会牵涉到电量追补，发现得越晚，相关的金额也会越多，处理起来就会比较复杂，甚至需要通过司法途径解决。 

计量装置远程巡检主要是通过计量自动化系统采集的遥测量数据来判断现场计量装置运行是否正常，包括接线有无问题，电能表、互感器等是否正常工作，时钟是否准确，有无异常改动等等。其方法是利用远程数据召测，结合相关判断规则，达到缩短巡检周期、快速发现问题、处理问题的目的。同时电力公司也可实现把有限的人力投入到关注有计量问题的用电客户，切实有效地提高工作效率。

传统的计量装置巡检方式存在以下问题：人员必须到现场；属于带电作业，要特别注意工作安全，需两人以上作业；对人力需求较多，作业成本高；用电客户当时的用电负荷会影响巡检结果的可靠性；在用电负荷过小时，某些巡检结果无参考意义；流程复杂，需依赖很多专业工具，工作效率低；虽然有完善的规章制度，但是因工作效率低，无法按照规章制度完成作业，更不能及时发现计量失准问题。

实用新型内容

本实用新型旨在利用计量自动化系统数据召测功能，例如通过将相位角数据转化为现场接线方式，实现计量装置远程巡检功能，达到计量失准问题能够及时发现、及时处理的目的。计量装置远程巡检功能可以实现在（例如）一天内将所有的计量装置都巡检一遍。

为解决常规计量巡检作业存在的问题，本实用新型设计了一种能够满足计量装置首检、周检要求，并切实提高作业效率的方法，此方案中主要包括：现场终端/计量装置、数据采集模块、数据库、远程巡检模块、WEB格式化模块、结果输出模块。其中数据采集模块包括：网络服务、数据请求服务及数据库接口（；远程巡检模块包括：实时数据请求、数据库接口、计划执行单元（33）、巡检规则判断单元（34）；WEB格式化模块（4）包括：数据库接口（41）、规则定义单元（42）、计划定制单元（43）及巡检结果格式化单元（44）。结果输出模块（5）包括：数据库接口（51）及巡检结果输出。

技术方案1：计量装置的远程巡检方法，用于通过数据采集模块（1）对供电所现场终端/计量装置（6）进行通讯并检测故障，将检测数据通过数据库（2）进行存取，包括：通过WEB格式化模块（4）的数据库接口（41）配置所述数据库（2），通过定制单元（43）根据数据库（2）中的内容定义巡检规则，其中所述的巡检规则是限定在第一预设周期T_E内；通过实时数据请求单元（32）提取来自数据采集模块（1）内数据请求服务单元（13）关于现场终端/计量装置（6）的特性数据；按照第二预设周期T_A执行巡检动作，通过数据库接口（31）获取WEB格式化模块（4）存储的巡检范围及巡检规则，并根据巡检范围获取巡检明细；通过巡检规则判断单元（34）根据巡检明细生成判断结果，按照判断后的巡检规则执行巡检动作；以及通过巡检结果格式化单元（44）根据所述第一预设周期T_E内的至少一个选定时间查询对所述数据采集模块（1）的巡检结果，并根据每一现场终端/计量装置（6）的特性数据生成巡检结果和图形。

技术方案2：变电所远程巡检装置，包括现场终端/计量装置（6）和与之通讯的数据采集模块（1），以及连接所述数据采集模块（1）的数据库（2），其中进一步包括：连接所述数据采集模块（1）和数据库（2）的远程巡检模块（3），连接所述数据库（2）的WEB格式化模块（4）和结果输出模块（5），其中通过所述的远程巡检模块（3）以供电所为单位，以WEB格式化模块（4）设定的第一预设周期T_E对每一供电所内的数据采集模块（1）进行自动巡检。

在一个方面，根据前述的变电所远程巡检装置，其中：远程巡检模块（3）被配置为对供电所内的数据采集模块（1）进行随机巡检，其中在所述第一预设周期T_E内对每一供电所进行一次巡检，当检测到数据库（2）中存在已巡检供电所之后，在所述第一预设周期T_E内不再通过WEB格式化模块（4）对其生成巡检命令，通过查找与所述已巡检供电所邻近的另一供电所的数据采集模块（1）生成一次与其相关的新巡检命令。

在一个方面，根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述WEB格式化模块（4）包括：用于配置所述数据库（2）的数据库接口（41）；定制单元（43），根据数据库（2）中的内容定义巡检规则；规则定义单元（42），根据所定义的巡检规则生成所述巡检命令；以及巡检结果格式化单元（44），被配置为根据所述第一预设周期T_E内的至少一个选定时间查询对所述数据采集模块（1）的巡检结果，并根据每一现场终端/计量装置（6）的特性数据生成巡检结果和图形。

在一个方面，根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述远程巡检模块（3）包括：实时数据请求单元（32），用于提取来自数据采集模块（1）内数据请求服务单元（13）关于现场终端/计量装置（6）的特性数据；用于配置所述数据库（2）的数据库接口（31）；执行单元（33），被配置为按照第二预设周期T_A执行巡检动作，通过数据库接口（31）获取WEB格式化模块（4）存储的巡检范围及巡检规则，并根据巡检范围获取巡检明细；以及巡检规则判断单元（34），根据巡检明细生成判断结果，按照判断后的巡检规则执行巡检动作。

在一个方面，根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括计量回路的电流反极性数据或电流逆相序数据。

在另一个方面，根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括相位角数据。

在又一个方面，根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括计量回路的电压、电流异常特性数据。

在一个方面，根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括计量回路中电表计量误差。

在另一个方面，根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括计量回路中设备的时钟。

在一个方面，根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括计量回路中电表状态字。

附图说明

图1实用性绘示出巡检系统的一个较佳例子的结构功能框图。

具体实施方式

如图1所示，变电所远程巡检装置包括现场终端/计量装置6和与之通讯的数据采集模块1，以及连接所述数据采集模块1的数据库2，其中进一步包括连接所述数据采集模块1和数据库2的远程巡检模块3，连接所述数据库2的WEB格式化模块4和结果输出模块5，其中通过所述的远程巡检模块3以供电所为单位，以WEB格式化模块4设定的第一预设周期T_E对每一供电所内的数据采集模块1进行自动巡检。其中数据采集模块包括网络服务11、数据请求服务13及数据库接口12；远程巡检模块3包括实时数据请求32、数据库接口31、计划执行单元33、巡检规则判断单元34；WEB格式化模块4包括数据库接口41、规则定义单元42、定制单元43及巡检结果格式化单元44。结果输出模块5包括数据库接口51及巡检结果输出。

根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述WEB格式化模块4包括：用于配置所述数据库2的数据库接口41；定制单元43，根据数据库2中的内容定义巡检规则；规则定义单元42，根据所定义的巡检规则生成所述巡检命令；以及巡检结果格式化单元44，被配置为根据所述第一预设周期T_E内的至少一个选定时间查询对所述数据采集模块1的巡检结果，并根据每一现场终端/计量装置6的特性数据生成巡检结果和图形。

定义巡检规则：通过WEB格式化模块4，通过规则定义单元42定义巡检规则，巡检规则包括系统支持的巡检项，及需要执行的巡检项及各巡检项阀值等；支持的检查项包括以下内容：1) 计量回路检查（其中包括画六角图）（反极性检查包括单相反极性与两相反极性）；2) 电压电流异常检查；3) 电能表计量误差检查（没有采集终端表码或终端与电表非一对一的除外）；4) 电能表时钟检查；5) 电能表状态字检查（屏蔽功率因数不合格及负荷过载异常）；6) 电能表电池检查；7) 计量合理性检查：根据巡检日期前一周的最大负荷发生时间的三相电流判断CT变比是否合理。判断规则为：默认电流额定值为5A，当选定的三相电流值都小于额定电流值的5%时认为计量不合理，否则认为计量合理；8) 功率因数检查：巡检时实时召读当前总功率因数值，当总功率因数值小于或等于0.5时认为功率因数异常。当召读失败或召读到无效数据时认为正常；9) 多功能表功能检定：检查表码各费率之和与总的比较，若差值绝对值>1,则认为功能检定不通过，具体实现时可以查询该计量点在最近一周内有无表码异常事件“各费率之和！=总”事件，若有则认为功能检定不通过，若无则同能检定通过；10) 电压数据检查：判断所用的数据与计量回路检查所用数据一致，当发现三相电压中的最高电压大于300V时认为该电压数据采集异常，将该计量点记录；11) 月最大需量检查：异常判断条件：月最大需量一次值大于用户计费容量，阀值暂定为1。

定义巡检规则： WEB格式化模块4根据作业需要通过计划定制单元43定义巡检计划。巡检计划包括巡检的周期，及在单个周期内每天的巡检范围，根据此范围计划执行单元33可以获取巡检明细。

执行巡检规则：远程巡检模块3每天定时执行巡检计划，计划执行单元33通过数据库接口31获取巡检范围及巡检规则，并根据巡检范围获取巡检明细，按巡检规则对巡检明细逐个进行巡检，巡检过程中需要用到的数据通过数据库接口31获取或通过数据请求单元32获取。获取到的数据输入巡检规则判断单元34并返回判断结果，最后将汇总的巡检结果存库。

结果查询：WEB格式化模块4在巡检结果格式化单元44根据所选时间查询一个巡检周期的巡检结果，对每一个计量装置可以查看巡检结果并绘制六角图，工作人员可以根据格式化的内容确认巡检结果，巡检结果可以导出、打印；

结果输出：因计量自动化系统本身没有流程管理的功能，因此对巡检结果为异常的计量装要输出到营销系统发起流程进行处理。结果输出模块5每天定时通过数据库接口51获取异常巡检结果，并通过巡检结果服务发送给营销系统。

如上文所述，计量装置远程巡检功能利用远程数据召测，结合相关判断规则，达到缩短巡检周期、快速发现问题、处理问题的目的。同时电力公司也可实现把有限的人力投入到关注有计量问题的用电客户，切实有效地提高工作效率。

根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述远程巡检模块3包括：实时数据请求单元32，用于提取来自数据采集模块1内数据请求服务单元13关于现场终端/计量装置6的特性数据；

用于配置所述数据库2的数据库接口31；执行单元33，被配置为按照第二预设周期T_A执行巡检动作，通过数据库接口31获取WEB格式化模块4存储的巡检范围及巡检规则，并根据巡检范围获取巡检明细；以及巡检规则判断单元34，根据巡检明细生成判断结果，按照判断后的巡检规则执行巡检动作。

根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括计量回路的电流反极性数据或电流逆相序数据。取预设周期T_E，例如一周内某天负荷高峰时连续三个时间点处A、B、C三相遥测量数据（电流、电压、功率等二次侧值）进行反极性检查，当满足关系式：

I_A > 0.25I_B > 0.25I_C > 0.25，且P_A > 0.001P_B > 0.001P_C > 0.001时进行以下判断，否则认为接线正确                                               ，或，或，其中当满足以上一个条件时认为现场接线错误。另一方面，当接线方式为三相三线时在满足条件I_A > 0.25I_C > 0.25，且P_A > 0.001P_C > 0.001时进行两相反极性判断，当满足条件，或时认为现场接线错误。

根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括相位角数据。目前一般技术无法采集到电表相位角，仅以终端相位角代替，计量自动化系统通过定时采集任务采集终端相位角。在一个较佳例子中，接线方式为三相三线时，以U_AB/U_A为相位基准值，U_CB/U_C相位角以U_AB/U_A为相位基准值，根据系统采集的相位角依次得出U_CB、I_A、I_B等向量。另一方面，当接线方式为三相四线时，以U_A为基准，根据系统采集的相位角依次画出U_B、U_C、I_A、I_B、I_C等向量。

一般技术中因无法从采集的数据中识别出公共端，也无法从理论上推导出现场的接线方式，因此本实施例采用数据倒推法，从实验数据中总结归纳数据规律，形成一个判断规则，其中考虑到用电客户生产环境下以感性负载（Φ：0~60）为主及其负载的不平衡性。

根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括计量回路的电压、电流异常特性数据。对于每个计量点，若一周内采集的电表的电压数据中，有96个电压数据小于额定电压值的70%，则认为异常。此类针对采集的数据进行分析，主要针对保险管接触不良、终端未及时将报警事件反馈主站等情况（当某个时刻的三相电压、电流同时为0时需过滤）。另一方面，对于每个计量点，如果一周内采集的电流数据中，某一相的全部电流数据小于0.02并且另外两相或一相的电流数据大于0.5安培，则形成电流失流事件（当某个时刻的三相电压、电流同时为0时需过滤，如果PT变比>1时，不需判断B相电流；并且该段时间内正向有功表码如未走字则过滤该计量点）。

根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括计量回路中电表计量误差。将负控终端作为副表与电表电量进行比较，以第二预设周期T_A为单位，例如一天，当两者电量的差值达到一定比例时，认为电量异常。具体判断条件是：在此周期内，当负控终端计量的电量与对应电表计量的电量差率在10%及以上并且终端计量电量要大于1000KW·h，（终端或电表的电量计算要剔除换表、浮动计算、人工录入等情况）。取巡检日期的上月电量进行比对。满足计算公式：

（终端电量I_TER—电表电量I_MET）/电表电量I_MET·100%。当一个终端对应多个电表时，因无法确认终端与哪个电能表是相同的计量回路，故此种情况默认正常。

根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括计量回路中设备的时钟。根据最近一周的电能表时钟超差事件判断时钟是否正常，并记录时钟超差量，终端时钟可以通过主站每天进行对时，所以默认终端时钟是正确的。通过终端上报的电能表时钟超差告警事件，可以定位时钟有偏差的电能表，比较告警事件附带的终端时间与电表时间，可以将电能表时钟偏差具体到分钟。

根据前述的变电所远程巡检装置，其中所述特性数据包括计量回路中电表状态字。实时召读电能表状态字，并根据状态字内容判断状态字是否正常。 状态字判断规则如下表：

，

状态字异常检查要屏蔽功率因数不合格负荷过载等异常。

Claims (3)

1.变电所远程巡检装置，包括现场终端/计量装置（6）和与之通讯的数据采集模块（1），以及连接所述数据采集模块（1）的数据库（2），其特征在于进一步包括：连接所述数据采集模块（1）和数据库（2）的远程巡检模块（3），连接所述数据库（2）的WEB展示模块（4）和结果输出模块（5），其中通过所述的远程巡检模块（3）以供电所为单位，以WEB展示模块（4）设定的第一预设周期T_E对每一供电所内的数据采集模块（1）进行自动巡检。

2.根据权利要求1所述的变电所远程巡检装置，其特征在于所述WEB展示模块（4）包括：

用于配置所述数据库（2）的数据库接口（41）；

定制单元（43），根据数据库（2）中的内容定义巡检规则；

规则定义单元（42），根据所定义的巡检规则生成巡检命令；以及

巡检结果格式化单元（44），被配置为根据所述第一预设周期T_E内的至少一个选定时间查询对所述数据采集模块（1）的巡检结果，并根据每一现场终端/计量装置（6）的特性数据生成巡检结果和图形。

3.根据权利要求1所述的变电所远程巡检装置，其特征在于所述远程巡检模块（3）包括：

实时数据请求单元（32），用于提取来自数据采集模块（1）内数据请求服务单元（13）关于现场终端/计量装置（6）的特性数据；

用于配置所述数据库（2）的数据库接口（31）；

执行单元（33），被配置为按照第二预设周期T_A执行巡检动作，通过数据库接口（31）获取WEB展示模块（4）存储的巡检范围及巡检规则，并根据巡检范围获取巡检明细；以及

巡检规则判断单元（34），根据巡检明细生成判断结果，按照判断后的巡检规则执行巡检动作。