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當(dāng)前位置：數(shù)字式電能表在線監(jiān)測與評(píng)估系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間：2017-03-09 瀏覽：
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創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——一種數(shù)字式電能表在線監(jiān)測與評(píng)估系統(tǒng)及方法。該專利由貴州電力試驗(yàn)研究院申請(qǐng)，并于2017年5月10日獲得授權(quán)公告。
內(nèi)容說明
本發(fā)明屬于電能計(jì)量測試技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種數(shù)字式電能表在線監(jiān)測與評(píng)估系統(tǒng)及方法。
發(fā)明背景
隨著電力系統(tǒng)數(shù)字化發(fā)展的日益推進(jìn)，數(shù)字化計(jì)量體系得到越來越廣泛的應(yīng)用。作為數(shù)字化計(jì)量體系的重要組成部分，數(shù)字式電能表的需求也越來越大。數(shù)字式電能表的輸入信號(hào)是由電子式電流、電壓互感器采集并傳輸至合并單元的、符合IEC61850-9-1或IEC61850-9-2通信協(xié)議的全數(shù)字信號(hào)。數(shù)字式電能表對(duì)輸入的電流、電壓數(shù)字信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，理論上其有功電能計(jì)量沒有誤差。但實(shí)際上由于采樣精度、處理器字長及時(shí)間同步等因素影響，誤差必然存在。在實(shí)際運(yùn)行中哪些因素對(duì)數(shù)字式電能表的計(jì)量誤差影響較大、在遇到極端工況例如大量高次諧波情況下數(shù)字式電能表是否還能正常工作、數(shù)字式電能表的異常事件記錄工作的可靠性等問題，都是需要進(jìn)行研究的對(duì)象。數(shù)字式電能表目前尚處于發(fā)展階段，其檢定方法、量值傳遞、誤差判斷和可靠性等還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這給數(shù)字式電能表的發(fā)展及大規(guī)模應(yīng)用帶來了很大的阻礙。
目前尚未公布數(shù)字式電能表的國家標(biāo)準(zhǔn)及檢定規(guī)程，而現(xiàn)有的研究都是針對(duì)數(shù)字式電能表的現(xiàn)場校驗(yàn)，沒有提到對(duì)數(shù)字式電能表工作狀態(tài)長期的、在線的實(shí)時(shí)監(jiān)測和評(píng)估，例如申請(qǐng)?zhí)枮?01210545604 .5的專利《一種數(shù)字量輸入式電能表在線校準(zhǔn)裝置》中提到對(duì)數(shù)字式電能表的在線校驗(yàn)方法及設(shè)備。且目前的研究主要是針對(duì)性數(shù)字式電能表的計(jì)量誤差的檢測，例如申請(qǐng)?zhí)枮?01210447903 .5的專利《一種數(shù)字電能表準(zhǔn)確度評(píng)估系統(tǒng)及其方法》中介紹了一種能對(duì)數(shù)字式電能表進(jìn)行現(xiàn)場測試的方法，還能模擬報(bào)文丟幀、網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴等異常狀態(tài)，檢測數(shù)字式電能表的潛動(dòng)、啟動(dòng)及諧波影響量，但沒有關(guān)注數(shù)字式電能表的異常事件記錄功能。“數(shù)字式電能表特殊要求”中明確規(guī)定數(shù)字式電能表應(yīng)具備電網(wǎng)異常事件記錄功能。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字式電能表在線監(jiān)測與評(píng)估的系統(tǒng)，對(duì)實(shí)際運(yùn)行的數(shù)字式電能表進(jìn)行在線監(jiān)測。通過數(shù)據(jù)分析與對(duì)比，監(jiān)測數(shù)字式電能表的計(jì)量誤差和事件記錄功能的可靠性。
本發(fā)明提供一種數(shù)字式電能表在線監(jiān)測與評(píng)估系統(tǒng)，包括：合并單元：用于通過所述交換機(jī)向多個(gè)數(shù)字式電能表和所述遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)包括電壓數(shù)字信號(hào)和電流數(shù)字信號(hào)；交換機(jī)：將所述合并單元某一端口輸出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為多路數(shù)據(jù)，并將所述多路數(shù)據(jù)分別輸出至所述多個(gè)數(shù)字式電能表及所述遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)；RS485集線器：收集所述多個(gè)數(shù)字式電能表計(jì)量的電能值及異常事件記錄并發(fā)送至所述遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)。
遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)：從所述交換機(jī)接收所述數(shù)據(jù)，通過FFT變換解析電壓、電流值并發(fā)送至所述本地計(jì)算機(jī)，并分析是否發(fā)生電網(wǎng)異常事件并存儲(chǔ)所述電網(wǎng)異常事件，還從所述RS485集線器獲取所述多個(gè)數(shù)字式電能表計(jì)量的所述電能值及所述異常事件記錄并存儲(chǔ)。
數(shù)據(jù)傳輸單元：把所述遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)中的所述解析后的電壓、電流值、所述電網(wǎng)異常事件、所述多個(gè)數(shù)字式電能表計(jì)量的所述電能值及所述異常事件記錄通過通信網(wǎng)絡(luò)傳送回所述本地計(jì)算機(jī)；以及本地計(jì)算機(jī)：根據(jù)所述遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)中傳回的所述解析后的電壓、電流值計(jì)算電能量值，每個(gè)計(jì)量周期內(nèi)將計(jì)算的所述電能量值與所述多個(gè)數(shù)字式電能表計(jì)量的所述電能值進(jìn)行一次比較，分析所述多個(gè)數(shù)字式電能表的長期在線運(yùn)行計(jì)量誤差；還根據(jù)所述遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)中傳回的所述電網(wǎng)異常事件分別與所述多個(gè)數(shù)字式電能表記錄的所述電網(wǎng)異常事件記錄進(jìn)行比較，分析所述多個(gè)數(shù)字式電能表的長期在線運(yùn)行事件記錄功能的可靠性。
通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：本發(fā)明通過數(shù)據(jù)分析與對(duì)比，找出對(duì)數(shù)字式電能表的計(jì)量誤差敏感的影響因素，促進(jìn)數(shù)字式電能表相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的盡快出臺(tái)和完善；設(shè)置各待評(píng)估的數(shù)字式電能表定時(shí)凍結(jié)，以保證各數(shù)字式電能表傳回的數(shù)據(jù)為同時(shí)間點(diǎn)的數(shù)據(jù)，避免返回?cái)?shù)據(jù)由于時(shí)間不同步造成的誤差，提高了本發(fā)明的計(jì)量誤差考核精度；本地計(jì)算機(jī)分析經(jīng)遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)FFT解析后的電流、電壓數(shù)據(jù)，來判斷是否發(fā)生異常事件，然后與數(shù)字式電能表記錄的異常事件數(shù)進(jìn)行對(duì)比，分析數(shù)字式電能表異常事件記錄的可靠性，推動(dòng)電子式互感器和數(shù)字式電能表等電能計(jì)量新設(shè)備在數(shù)字化變電站電能計(jì)量體系中的應(yīng)用，有效解決數(shù)字化變電站電能計(jì)量設(shè)備的日常運(yùn)行維護(hù)和電能計(jì)量長期精度、可靠性問題。
