電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電能計量裝置監(jiān)測系統(tǒng)及其方法，至少包括變電站電能計量裝置監(jiān)測子系統(tǒng)(4)、集抄客戶電能表監(jiān)測子系統(tǒng)(9)、計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元(10)和供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心(7)。采用現(xiàn)場監(jiān)測裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求判斷；通過變電站電能計量裝置監(jiān)測主站(6)和供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心(7)獲取相關(guān)電網(wǎng)事件信息，輔助決策；最終由業(yè)務(wù)人員決策。打破了傳統(tǒng)的定期巡檢與校驗(yàn)方式，巡視、校驗(yàn)或檢修效率高；降低了監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)擔(dān)和對通信環(huán)境的要求，降低了變電站電能計量裝置監(jiān)測主站(6)和供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心(7)的數(shù)據(jù)量，運(yùn)行效率更高。
【專利說明】電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)及其方法
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電能計量裝置監(jiān)測系統(tǒng)及其方法，屬于電能計量【技術(shù)領(lǐng)域】。
二、【背景技術(shù)】
[0002]電能計量裝置主要包括電壓互感器(PT)、電流互感器(CT)、二次回路電纜和電能表。這些裝置都具有誤差，會出現(xiàn)各類故障，如互感器出現(xiàn)匝間短路、高壓熔絲斷和零線斷路等，二次回路出現(xiàn)CT回路重復(fù)接地、二次回路電纜斷路和絕緣故障等，電能表出現(xiàn)誤差超差、硬件故障、工作電源失電、時鐘超差、電池故障等；另外還有竊電或操作不當(dāng)?shù)热藶橐蛩卦斐傻倪^流、分流或失壓等故障。傳統(tǒng)的管理方式是定期巡檢和現(xiàn)場校驗(yàn)，發(fā)些電能計量錯誤后進(jìn)行電量退補(bǔ)。這種管理方式實(shí)時性差，難以及時發(fā)現(xiàn)問題，容易造成電量追補(bǔ)糾紛；另外對于違章用電或竊電等人為原因難以發(fā)現(xiàn)。
[0003]隨著我國電網(wǎng)智能化建設(shè)進(jìn)程的加快，出現(xiàn)了各種電能計量計費(fèi)自動化裝置或系統(tǒng)，大大提高了電能計費(fèi)的精確性、實(shí)時性和可靠性，減少了電量追補(bǔ)糾紛。如申請?zhí)枮?01220341161.3的一種三相電能遠(yuǎn)程計量裝置，包括現(xiàn)場電能計量終端、通信單元和數(shù)據(jù)服務(wù)器平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候無人值守遠(yuǎn)程計量；還有申請?zhí)枮?01210011062.3的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的電能智能計量系統(tǒng)，自下而上分為感知互動層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用服務(wù)層，所述感知互動層通過網(wǎng)絡(luò)傳輸層連接到應(yīng)用服務(wù)層的主站，能夠?qū)崿F(xiàn)自動計量計費(fèi)，還可以完成負(fù)荷預(yù)測、線損分析、故障檢測等輔助決策功能，提高用電管理水平。為確保電能計量系統(tǒng)可靠運(yùn)行，也出現(xiàn)了多種電能計量裝置在線實(shí)時監(jiān)測裝置或系統(tǒng)，例如申請?zhí)枮?01220559634.7的一種電能計量裝置遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷系統(tǒng)，包括用電信息采集系統(tǒng)、通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)收集分析服務(wù)器、業(yè)務(wù)信息服務(wù)器和數(shù)據(jù)總線等，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、調(diào)用和分析處理，能夠進(jìn)行故障報警和追補(bǔ)電量計算，提高了電能計量裝置故障發(fā)現(xiàn)的及時性，以及電能計量裝置的監(jiān)測和管理水平。
[0004]這些系統(tǒng)或裝置都利用安裝于計量點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集裝置，向位于監(jiān)控中心的主站發(fā)送數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集裝置不進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，直接經(jīng)過通信網(wǎng)絡(luò)上傳。數(shù)據(jù)量大，容易造成通信擁塞、中斷或數(shù)據(jù)丟失。另外，我國電網(wǎng)呈現(xiàn)智能化和大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢，安裝于計量點(diǎn)的各種裝置或設(shè)備智能性提高，數(shù)量增多，上傳數(shù)據(jù)量劇增。海量數(shù)據(jù)處理和智能化輔助決策等技術(shù)用于主站的監(jiān)控，但是實(shí)時性在現(xiàn)實(shí)的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境中往往難以滿足。本發(fā)明在此基礎(chǔ)上，提出一種電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)及其方法。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)及其方法，打破傳統(tǒng)的定期巡檢與校驗(yàn)等管理方式，實(shí)現(xiàn)電能計量裝置的實(shí)時在線監(jiān)測；降低整個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)擔(dān)和監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)量；提高電能計量計費(fèi)的智能性、精確性、實(shí)時性和可靠性。
[0006]電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)至少包括變電站電能計量裝置監(jiān)測子系統(tǒng)4、集抄客戶電能表監(jiān)測子系統(tǒng)9、計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元10和供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7，如圖1所示。所述變電站電能計量裝置監(jiān)測子系統(tǒng)4安裝于有人值守的變電站，包括變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3和變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6 ;所述變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3和計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元10都包括PT監(jiān)測裝置1、CT監(jiān)測裝置2和電能表監(jiān)測裝置5。所述集抄客戶電能表監(jiān)測子系統(tǒng)9包括至少一個集抄客戶電能表監(jiān)測裝置8。所述計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元10與變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3結(jié)構(gòu)和功能相同，安裝于無人值守變電站、發(fā)電廠、大客戶計量點(diǎn)和配變臺區(qū)計量點(diǎn)。
[0007]所述供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7安裝決策支持軟件，至少與變電站電能計量裝置監(jiān)測子系統(tǒng)4、集抄客戶電能表監(jiān)測子系統(tǒng)9和計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元10有線或無線連接，接收數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息；與電力調(diào)度系統(tǒng)、電力營銷系統(tǒng)、電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)和電力地理信息系統(tǒng)等相關(guān)信息系統(tǒng)接口，獲取相關(guān)電網(wǎng)事件信息，輔助決策，生成巡視、校驗(yàn)或檢修指令，并發(fā)送決策規(guī)則及算法參數(shù)設(shè)置與修改指令和其他參數(shù)設(shè)置與修改指令、對時指令、采樣頻率設(shè)置指令和其他指令。所述有線或無線連接是指采用光纖、同軸電纜或雙絞線等介質(zhì)進(jìn)行有線連接或采用WCDMA、GPRS、ZigBee或其他無線通信技術(shù)進(jìn)行無線連接。
[0008]所述變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6安裝變電站電能計量裝置監(jiān)控軟件，與多個變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3有線或無線連接，并與供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7有線或無線連接；接收變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3上傳的數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息，并向供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7轉(zhuǎn)發(fā)；接收供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7發(fā)送的決策規(guī)則及算法參數(shù)設(shè)置與修改指令和其他參數(shù)設(shè)置與修改指令、對時指令、采樣頻率設(shè)置指令和其他指令，并向變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3轉(zhuǎn)發(fā)；與變電站監(jiān)控系統(tǒng)和變電站綜合信息系統(tǒng)等信息系統(tǒng)接口，獲取相關(guān)信息，輔助決策，進(jìn)行變電站電能計量裝置監(jiān)測。
[0009]所述變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3通過電能表監(jiān)測裝置5與所述變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6有線或無線連接；也在必有的情況下與其他變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3的電能表監(jiān)測裝置5有線或無線連接，或者與計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元10有線或無線連接，進(jìn)行電能計量數(shù)據(jù)校驗(yàn)。
[0010]所述PT監(jiān)測裝置1、CT監(jiān)測裝置2、電能表監(jiān)測裝置5和集抄客戶電能表監(jiān)測裝置8都安裝于監(jiān)測現(xiàn)場，稱為現(xiàn)場監(jiān)測裝置。所述現(xiàn)場監(jiān)測裝置的模塊結(jié)構(gòu)相同，至少包括信號采樣模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、存儲器、串口通信模塊、無線通信模塊、顯示模塊和電源模塊，如圖2所示。所述信號采樣模塊與被監(jiān)測的電能計量裝置連接，至少獲取電流和電壓信號，并進(jìn)行濾波和放大。所述A / D轉(zhuǎn)換模塊與信號采樣模塊連接，接收濾波和放大后的電流和電壓信號，進(jìn)行A / D轉(zhuǎn)換，然后送入微處理器。所述存儲器用于擴(kuò)充微處理器的存儲容量，掉電不丟失數(shù)據(jù)。所述串口通信模塊包括至少一路串行通信接口，用于與相關(guān)裝置有線連接，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。所述微處理器安裝監(jiān)控程序，根據(jù)相應(yīng)的決策規(guī)則及算法進(jìn)行誤差計算、誤差報警決策、數(shù)據(jù)異常決策、故障預(yù)警決策、巡視和校驗(yàn)請求決策，還進(jìn)行任務(wù)調(diào)度、對時、決策規(guī)則及算法參數(shù)設(shè)置和修改等等。
[0011]所述PT監(jiān)測裝置I的信號采樣模塊分別通過電流傳感器和電壓傳感器與被監(jiān)測的PT連接，至少獲取PT 二次回路的電流和電壓信號，監(jiān)測PT的運(yùn)行狀態(tài)。所述CT監(jiān)測裝置2的信號采樣模塊分別通過電流傳感器和電壓傳感器與被監(jiān)測的CT連接，至少獲取CT二次回路的電流和電壓信號，監(jiān)測CT的運(yùn)行狀態(tài)。所述PT監(jiān)測裝置I和CT監(jiān)測裝置2通過串口通信模塊或無線通信模塊與電能表監(jiān)測裝置5連接，發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
[0012]所述電能表監(jiān)測裝置5的信號采樣模塊與被監(jiān)測電能表的輸入端子連接，獲取電流和電壓信號。所述電能表監(jiān)測裝置5的串口通信模塊包含至少五路串行通信接口，可與PT監(jiān)測裝置1、CT監(jiān)測裝置2或其他電能表監(jiān)測裝置5的串口通信模塊連接，也可與被監(jiān)測的電能表、變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6或供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。所述電能表監(jiān)測裝置5的無線通信模塊可以與PT監(jiān)測裝置1、CT監(jiān)測裝置2或其他電能表監(jiān)測裝置5的無線通信模塊連接，也可以與變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6或供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7無線連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。所述電能表監(jiān)測裝置5向變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6或供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7發(fā)送誤差報警、數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、巡視和校驗(yàn)請求等信息，轉(zhuǎn)發(fā)PT監(jiān)測裝置I和CT監(jiān)測裝置2上傳的誤差報警、數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、巡視和校驗(yàn)請求等信息；并接收決策規(guī)則及算法參數(shù)、對時指令和其他設(shè)置指令，監(jiān)測電能表的運(yùn)行狀態(tài)。
[0013]所述集抄客戶電能表監(jiān)測裝置8用于集抄客戶電能表監(jiān)測，與電能表監(jiān)測裝置5的結(jié)構(gòu)和功能相同，可以看作是用于集抄客戶電能表監(jiān)測的電能表監(jiān)測裝置5。所述集抄客戶電能表監(jiān)測裝置8通過串口通信模塊或無線通信模塊與自動抄表系統(tǒng)的采集終端或集中器連接，獲取電能表的電量、電流和電壓信息；集抄客戶電能表監(jiān)測裝置8通過串口通信模塊或無線通信模塊與其他集抄客戶電能表監(jiān)測裝置8或計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元10連接，獲取其電量數(shù)據(jù)，進(jìn)行電量數(shù)據(jù)校驗(yàn)。
[0014]所述計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元10通過串口通信模塊或無線通信模塊與供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和發(fā)送，也可通過串口通信模塊或無線通信模塊與其他計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元10、變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3或集抄客戶電能表監(jiān)測裝置8連接，獲取其電量數(shù)據(jù)，進(jìn)行電量數(shù)據(jù)校驗(yàn)。
[0015]本發(fā)明的電能計量裝`置分布式在線監(jiān)測方法，基于所述電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括下列步驟:
[0016]第一步:PT監(jiān)測裝置I和CT監(jiān)測裝置2至少接收被監(jiān)測PT和CT 二次回路的電流和電壓數(shù)據(jù)，根據(jù)相應(yīng)的決策規(guī)則及算法得到數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息；
[0017]第二步:電能表監(jiān)測裝置5接收被監(jiān)測電能表的電流、電壓和電量數(shù)據(jù)；接收其他電能表監(jiān)測裝置5、PT監(jiān)測裝置I和CT監(jiān)測裝置2的相關(guān)信息；根據(jù)相應(yīng)的決策規(guī)則及算法得到數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息；
[0018]第三步:電能表監(jiān)測裝置5向變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6或供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7發(fā)送，并轉(zhuǎn)發(fā)來自PT監(jiān)測裝置I和CT監(jiān)測裝置2的數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息；
[0019]第四步:變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6和供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7接收數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息；與相關(guān)信息系統(tǒng)接口，獲取相關(guān)的電網(wǎng)事件?目息，輔助決策；
[0020]第五步:業(yè)務(wù)人員根據(jù)輔助決策信息，決定是否進(jìn)行巡視、校驗(yàn)或檢修，并根據(jù)電網(wǎng)事件和決策經(jīng)驗(yàn)，修改現(xiàn)場監(jiān)測裝置的決策規(guī)則及算法參數(shù)。[0021]所述決策規(guī)則及算法包括數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求決策規(guī)則及算法，至少用于判斷電流、電壓和電量數(shù)據(jù)是否異常、是否進(jìn)行故障預(yù)警、是否進(jìn)行誤差報警、是否發(fā)出巡視和校驗(yàn)請求。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:采用安裝于監(jiān)測現(xiàn)場的現(xiàn)場監(jiān)測裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警和巡視與校驗(yàn)請求判斷；再通過變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6和供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7獲取相關(guān)電網(wǎng)事件信息，輔助決策；最終由業(yè)務(wù)人員決定是否巡視、校驗(yàn)或檢修。打破了傳統(tǒng)的定期巡檢與校驗(yàn)方式，提供了是否巡視、校驗(yàn)或檢修的決策依據(jù)，決策程序科學(xué)，降低了決策風(fēng)險，提高了正確決策的幾率；使得巡視、校驗(yàn)或檢修目標(biāo)明確，利于提高其工作效率。本發(fā)明的現(xiàn)場監(jiān)測裝置僅上傳數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息，實(shí)現(xiàn)了電能計量裝置的分布式實(shí)時在線監(jiān)測，降低了整個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)擔(dān)和對通信環(huán)境的要求，避免了由于通信擁塞引起的數(shù)據(jù)丟失或錯誤風(fēng)險。本發(fā)明降低了變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6和供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7的數(shù)據(jù)量，在目前電網(wǎng)智能化和大數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢下，避免了對服務(wù)器軟件和硬件的過高要求，運(yùn)行效率更高。本發(fā)明提高了電能計量裝置的管理水平與電能計量計費(fèi)的智能性、精確性、實(shí)時性和可靠性。
四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)組成示意圖；
[0024]圖2為現(xiàn)場監(jiān)測裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中，I為PT監(jiān)測裝置；2為CT監(jiān)測裝置；3為變電站電能計量裝置監(jiān)測單元；4為變電站電能計量裝置監(jiān)測子系統(tǒng)；5為電能表監(jiān)測裝置；6為變電站電能計量裝置監(jiān)測主站；7為供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心；8為集抄客戶電能表監(jiān)測裝置；9為集抄客戶電能表監(jiān)測子系統(tǒng)；10為計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元。
五、【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地說明。
[0027]圖1為電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)組成示意圖，包括變電站電能計量裝置監(jiān)測子系統(tǒng)4、集抄客戶電能表監(jiān)測子系統(tǒng)9、計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元10和供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7，如圖1所示。所述變電站電能計量裝置監(jiān)測子系統(tǒng)4安裝于有人值守的變電站，包括變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3和變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6 ;所述變電站電能計量裝置監(jiān)測單元3和計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元10都包括PT監(jiān)測裝置UCT監(jiān)測裝置2和電能表監(jiān)測裝置5。所述集抄客戶電能表監(jiān)測子系統(tǒng)9包括至少一個集抄客戶電能表監(jiān)測裝置8。PT監(jiān)測裝置1、CT監(jiān)測裝置2、電能表監(jiān)測裝置5和集抄客戶電能表監(jiān)測裝置8都安裝于監(jiān)測現(xiàn)場，稱為現(xiàn)場監(jiān)測裝置。
[0028]所述供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7作為整個系統(tǒng)的核心，安裝決策支持軟件，接收多個現(xiàn)場監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息，并發(fā)送決策規(guī)則及算法參數(shù)設(shè)置與修改指令和其他參數(shù)設(shè)置與修改指令、對時指令、采樣頻率設(shè)置指令和其他指令。所述決策支持軟件的開發(fā)基于公知的商用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和操作系統(tǒng)，采用B / S和C / S相結(jié)合的混合開發(fā)模式，優(yōu)選SUN公司的WEB開發(fā)技術(shù)。所述決策支持軟件與電力調(diào)度系統(tǒng)、電力營銷系統(tǒng)、電力生產(chǎn)管理系統(tǒng)和電力地理信息系統(tǒng)等相關(guān)信息系統(tǒng)的接口，基于Java Bean形式，采用公知的技術(shù)實(shí)現(xiàn)；根據(jù)電網(wǎng)的地理分布特征，通過電力地理信息系統(tǒng)接口進(jìn)行空間和拓?fù)浞治觯治鲭娋W(wǎng)事件與電能計量裝置數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警和誤差報警的相關(guān)性，采用公知的人工智能和決策支持技術(shù)建立電能計量裝置故障決策模型。
[0029]所述變電站電能計量裝置監(jiān)測主站6安裝變電站電能計量裝置監(jiān)控軟件，接收多個現(xiàn)場監(jiān)測裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息，并向供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7轉(zhuǎn)發(fā)。所述變電站電能計量裝置監(jiān)控軟件與變電站監(jiān)控系統(tǒng)和變電站綜合信息系統(tǒng)接口，輔助決策，進(jìn)行變電站電能計量裝置監(jiān)測。所述變電站電能計量裝置監(jiān)控軟件運(yùn)行于公知的計算機(jī)，優(yōu)選工業(yè)控制計算機(jī)；其開發(fā)技術(shù)與安裝在供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心7的決策支持軟件相同。
[0030]所述PT監(jiān)測裝置1、CT監(jiān)測裝置2、電能表監(jiān)測裝置5和集抄客戶電能表監(jiān)測裝置8等現(xiàn)場監(jiān)測裝置的模塊結(jié)構(gòu)相同，包括信號采樣模塊、A / D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、存儲器、串口通信模塊、無線通信模塊、顯示模塊和電源模塊，如圖2所示。所述信號采樣模塊至少用于采集電流和電壓等模擬信號，對于PT監(jiān)測裝置I或CT監(jiān)測裝置2的信號采樣模塊分別通過電流傳感器和電壓傳感器與被監(jiān)測的PT或CT連接，獲取其二次回路的電流和電壓信號。所述電流傳感器優(yōu)選高精度的穿心式電流傳感器；所述電壓傳感器優(yōu)選高精度的隔離式電壓傳感器。所述信號采樣模塊包含信號濾波電路和放大電路，采用公知的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。所述微處理器優(yōu)選公知的數(shù)字信號處理(DSP)芯片；所述存儲器優(yōu)選FLASH芯片。所述A / D轉(zhuǎn)換模塊、串口通信模塊、無線通信模塊、顯示模塊和電源模塊都采用當(dāng)前市場上銷售的模塊實(shí)現(xiàn)。
[0031]所述微處理器安裝監(jiān)控程序，所述監(jiān)控程序包括基本功能函數(shù)和框架程序，基本功能函數(shù)由框架程序 調(diào)用完成誤差計算、誤差報警決策、數(shù)據(jù)異常決策、故障預(yù)警決策、巡視和校驗(yàn)請求決策，還進(jìn)行任務(wù)調(diào)度、對時、決策規(guī)則及算法參數(shù)設(shè)置和修改等。
[0032]所述決策規(guī)則及算法包括數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求決策規(guī)則及算法。所述數(shù)據(jù)異常決策規(guī)則及算法是根據(jù)被監(jiān)測數(shù)據(jù)呈現(xiàn)周期性的時間周期△ t、最大值Vmax、最小值Vmin和監(jiān)測值V，在最近η (η為設(shè)定的參數(shù))個At內(nèi)采用移動平均法、指數(shù)平滑法或線性回歸法等公知的算法得到其預(yù)測值V’，根據(jù)公式Pv= I ν-ν’ I + (Vfflax-Vfflin)計算V的異常度Pv ;若Pv > Pe (Pe為設(shè)定的異常度閥值)或V > Vmax或V < Vmin,則判定V異
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[0033]所述故障預(yù)警決策規(guī)則及算法用于根據(jù)電流1,和電壓值Vt，以及持續(xù)的時間t，預(yù)測被監(jiān)測對象可能發(fā)生的故障。例如:若某相It < a Ie, Vt < β Ve，t > Te (Ie為額定電流，Ve為額定電壓，α、β和I；都是預(yù)定的參數(shù)；α優(yōu)選0.005，β優(yōu)選0.6，I；優(yōu)選50s)，而其他相正常，對于電能表監(jiān)測裝置5和PT監(jiān)測裝置1，則可能發(fā)生斷相故障；對于CT監(jiān)測裝置2，則可能發(fā)生高壓熔絲斷。
[0034]所述誤差報警決策規(guī)則及算法，對于PT監(jiān)測裝置I和CT監(jiān)測裝置2是根據(jù)其檢定數(shù)據(jù)、相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、監(jiān)測的電流和電壓數(shù)據(jù)，采用公知的計算公式得到其復(fù)合誤差，若其復(fù)合誤差超過預(yù)定的閥值則報警；對于電能表監(jiān)測裝置5是對被監(jiān)測的主表和副表的電量進(jìn)行對比，若相對誤差超過預(yù)定的閥值則報警。[0035]所述巡視和校驗(yàn)請求決策規(guī)則及算法是指依據(jù)各種數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警和誤差報警發(fā)生次數(shù)判斷是否發(fā)送巡視和校驗(yàn)請求，即若數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警和誤差報警發(fā)生次數(shù)超出預(yù)定的閥值，則發(fā)送巡視和校驗(yàn)請求。
【權(quán)利要求】
1.電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)至少包括變電站電能計量裝置監(jiān)測子系統(tǒng)(4)、集抄客戶電能表監(jiān)測子系統(tǒng)(9)、計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元(10)和供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心(7)，其特征在于所述變電站電能計量裝置監(jiān)測子系統(tǒng)(4)安裝于有人值守的變電站，包括變電站電能計量裝置監(jiān)測單元⑶和變電站電能計量裝置監(jiān)測主站(6);所述變電站電能計量裝置監(jiān)測單元(3)和計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元(10)都包括PT監(jiān)測裝置(1)、CT監(jiān)測裝置(2)和電能表監(jiān)測裝置(5);所述集抄客戶電能表監(jiān)測子系統(tǒng)(9)包括至少一個集抄客戶電能表監(jiān)測裝置(8);所述計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元(10)安裝于無人值守變電站、發(fā)電廠、大客戶計量點(diǎn)和配變臺區(qū)計量點(diǎn)。
2.按照權(quán)利要求1所述的電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心(7)至少與變電站電能計量裝置監(jiān)測子系統(tǒng)(4)、集抄客戶電能表監(jiān)測子系統(tǒng)(9)和計量點(diǎn)電能計量裝置監(jiān)測單元(10)連接，接收數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息；輔助決策，生成巡視、校驗(yàn)或檢修指令；至少發(fā)送決策規(guī)則及算法參數(shù)設(shè)置與修改指令。
3.按照權(quán)利要求1所述的電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述PT監(jiān)測裝置(1)、CT監(jiān)測裝置(2)、電能表監(jiān)測裝置(5)和集抄客戶電能表監(jiān)測裝置(8)都安裝于監(jiān)測現(xiàn)場，至少包括信號采樣模塊、A / D轉(zhuǎn)換模塊、微處理器、存儲器、串口通信模塊、無線通信模塊、顯示模塊和電源模塊。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述PT監(jiān)測裝置(I)的信號采樣模塊與被監(jiān)測的PT連接，所述CT監(jiān)測裝置(2)的信號采樣模塊與被監(jiān)測的CT連接，所述電能表監(jiān)測裝置(5)的信號采樣模塊與被監(jiān)測電能表的輸入端子連接，所述集抄客戶電能表監(jiān)測裝置(8)與自動抄表系統(tǒng)的采集終端或集中器連接。
5.電能計量裝置分布式在線監(jiān)測方法，基于權(quán)利要求1所述的電能計量裝置分布式在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括下列步驟:· 第一步:PT監(jiān)測裝置(I)和CT監(jiān)測裝置(2)至少接收被監(jiān)測PT和CT 二次回路的電流和電壓數(shù)據(jù)，根據(jù)相應(yīng)的決策規(guī)則及算法得到數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息； 第二步:電能表監(jiān)測裝置(5)接收被監(jiān)測電能表的電流、電壓和電量數(shù)據(jù)；接收其他電能表監(jiān)測裝置(5)、PT監(jiān)測裝置(I)和CT監(jiān)測裝置(2)的相關(guān)信息；根據(jù)相應(yīng)的決策規(guī)則及算法得到數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息； 第三步:電能表監(jiān)測裝置(5)向變電站電能計量裝置監(jiān)測主站(6)或供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心(7)發(fā)送，并轉(zhuǎn)發(fā)來自PT監(jiān)測裝置(I)和CT監(jiān)測裝置(2)的數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息； 第四步:變電站電能計量裝置監(jiān)測主站(6)和供電公司電能計量裝置監(jiān)測中心(7)接收數(shù)據(jù)異常、故障預(yù)警、誤差報警、巡視和校驗(yàn)請求信息；與相關(guān)信息系統(tǒng)接口，獲取相關(guān)的電網(wǎng)事件?目息，輔助決策； 第五步:業(yè)務(wù)人員根據(jù)輔助決策信息，決定是否進(jìn)行巡視、校驗(yàn)或檢修，并修改現(xiàn)場監(jiān)測裝置的決策規(guī)則及算法參數(shù)。
【文檔編號】G01R35/04GK103852744SQ201410087519
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】張明明, 郭曉斌, 李鵬, 趙正聰, 譚偉, 蘆琳 申請人:南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 煙臺東方威思頓電氣有限公司