一種變電站二次側電能測量系統(tǒng)及其測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變電站二次側電能測量系統(tǒng)，包括：電壓互感器、電流互感器、第一光發(fā)送器、第二光發(fā)送器、第一光接收器、第二光接收器、合并單元、光以太網交換機、電能表、計算控制中心、時鐘同步模塊、無線通信模塊等。本發(fā)明解決了智能變電站合并單元距離遠，現場檢測不安全的問題，可以實現異地分布的合并單元以及支路的電能表的同步電能測量，測量數值準確，能夠保持同步，提高了變電站的電能計量的準確性和可靠性。本裝置具有方便、簡潔、高效和安全等特點。
【專利說明】
一種變電站二次側電能測量系統(tǒng)及其測量方法
技術領域
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[0001]本發(fā)明屬于電能計量技術領域，具體是涉及一種變電站二次側電能測量系統(tǒng)及其測量方法。
【背景技術】
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[0002]近年來，隨著變電站智能化開關、光電式互感器、一次運行設備在線狀態(tài)檢測、變電站運行操作培訓仿真技術、計算機告訴網絡在實時系統(tǒng)中的開發(fā)應用等技術的日趨成熟，為變電站的信息采集、傳輸以及測量、計量、保護等方面實現數字化處理提供了理論和物質基礎。光電、微電子、計算機和通信技術的發(fā)展使得變電站中的各種智能裝置具備了數字化、智能化和低功耗等特點。合并單元是伴隨著智能變電站興起而出現的設備，當前的智能變電站系統(tǒng)構建主要包括控制層、過程層、間隔層等幾個部分，過程層負責傳輸模擬量、開關量、跳閘等信號，而合并單元是智能變電站過程層的核心設備之一，分別與電子式互感器的二次側數據接口連接，以及保護測控設備的數據口連接，用以實現對變電站電流和電壓等模擬量的同步采集和合并處理。
[0003]對已投運的電能表計量進行現場測量，一般采用在線測量方法，即變電站二次側的回路合并單元計量測量和支路的電能表計量。但由于電流合并回路單元、電壓合并回路單元與電能表一般為異地分布式，在通過回路合并單元進行變電站二次側電能在線計量測量和電能表計量時，測量的時刻、時段和時長無法達到較為精確的同步一致，往往會產生一定的計量誤差，同時缺乏對計量二次入線的電能質量實時分析和比對，對于在用電高峰時段等特殊時段的電能計量，造成變電站的二次側電能和電能表的計量數值不夠準確，使得最終的校測的結果不甚理想，導致變電站的電能計量的準確性和可靠性降低。
【發(fā)明內容】
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[0004]為此，本發(fā)明所要解決的技術問題在于現有技術中用于變電站的二次側電能測量系統(tǒng)計量數值不準確，無法保持同步，最終導致變電站的電能計量的準確性和可靠性低，從而提出一種變電站二次側電能測量系統(tǒng)及其測量方法。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
[0006]—種變電站二次側電能測量系統(tǒng)，包括:
[0007]電壓互感器，所述電壓互感器連接有第一光發(fā)送器。
[0008]電流互感器，所述電流互感器連接有第二光發(fā)送器。
[0009]合并單元，所述合并單元分別連接有第一光接收器和第二光接收器，所述第一光接收器與所述第一光發(fā)送器通信連接，所述第二光接收器與所述第二光發(fā)送器通信連接。
[0010]光以太網交換機，所述光以太網交換機的第一端與所述合并單元連接。
[0011]電能表，所述電能表與所述光以太網交換機的第二端連接。
[0012]計算控制中心，所述計算控制中心與所述光以太網交換機連接。
[0013]時鐘同步模塊，所述時鐘同步模塊包括第一時鐘同步模塊、第二時鐘同步模塊、第三時鐘同步模塊，所述第一時鐘同步模塊與所述合并單元連接，所述第二時鐘同步模塊與所述電能表連接，所述第三時鐘同步模塊與所述計算控制中心連接。
[0014]作為上述技術方案的優(yōu)選，還包括:
[0015]無線通信模塊，所述無線通信模塊包括第一無線通信模塊、第二無線通信模塊、第三無線通信模塊，所述第一無線通信模塊與所述合并單元連接，所述第二無線通信模塊與所述電能表連接，所述第三無線通信模塊與所述計算控制中心連接。
[0016]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述第一無線通信模塊、所述第二無線通信模塊、所述第三無線通信模塊均為WIFI通信模塊。
[0017]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述電能表為數字化電能表。
[0018]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述光以太網交換機與所述合并單元、所述電能表、所述計算控制中心采用光纖通信方式。
[0019]作為上述技術方案的優(yōu)選，所述第一時鐘同步模塊、所述第二時鐘同步模塊、所述第三時鐘同步模塊均為GPS時鐘同步模塊，所述GPS時鐘同步模塊內設置有秒脈沖裝置和B
碼信號裝置。
[0020]—種變電站二次側電能測量方法，包括如下步驟:
[0021]S1:選擇變電站二次側被測的合并單元，通過光以太網交換機使輸出端對應接入電能表的電壓回路和電流回路。
[0022]S2:通過第一時鐘同步模塊、第二時鐘同步模塊、第三時鐘同步模塊分別對合并單元、電能表、計算控制中心進行時間同步。
[0023]S3:電壓互感器進行測量獲取第一電壓測量值，并通過第一光發(fā)送器發(fā)送到合并單元，電流互感器進行測量獲取第一電流測量值，并通過第二光發(fā)送器發(fā)送到合并單元，合并單元將第一電壓測量值和第一電流測量值通過第一無線通信模塊發(fā)送給計算控制中心。
[0024]電能表獲取電能脈沖測量值，并通過第二無線通信模塊發(fā)送給計算控制中心。
[0025]S4:計算控制中心通過第三無線通信模塊接收第一電壓測量值、第一電流測量值、電能脈沖測量值，并進行綜合分析和計算，獲取測量結果。
[0026]S5:完成測量。
[0027]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明解決了智能變電站合并單元距離遠，現場檢測不安全的問題，可以實現異地分布的合并單元以及支路的電能表的同步電能測量，測量數值準確，能夠保持同步，提高了變電站的電能計量的準確性和可靠性。本裝置具有方便、簡潔、高效和安全等特點。
【附圖說明】
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[0028]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0029]圖1為本發(fā)明一個實施例的變電站二次側電能測量系統(tǒng)結構示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明一個實施例的變電站二次側電能測量方法流程圖。
[0031]圖中符號說明:
[0032]1-電壓互感器，2-第一光發(fā)送器，3-電流互感器，4-第二光發(fā)送器，5-合并單元，6_第一光接收器，7-第二光接收器，8-光以太網交換機，9-電能表，10-計算控制中心，11-時鐘同步模塊，12-無線通信模塊，1101-第一時鐘同步模塊，1102-第二時鐘同步模塊，1103-第三時鐘同步模塊，1201-第一無線通信模塊，1202-第二無線通信模塊，1203-第三無線通信模塊。
【具體實施方式】
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[0033]實施例1
[0034]如圖1所示，本發(fā)明的變電站二次側電能測量系統(tǒng)，包括:
[0035]電壓互感器I，所述電壓互感器I連接有第一光發(fā)送器2。
[0036]電流互感器3，所述電流互感器3連接有第二光發(fā)送器4。
[0037]合并單元5，所述合并單元5分別連接有第一光接收器6和第二光接收器7，所述第一光接收器6與所述第一光發(fā)送器2通信連接，所述第二光接收器7與所述第二光發(fā)送器4通信連接。
[0038]光以太網交換機8，所述光以太網交換機8的第一端與所述合并單元5連接。本實施例中，所述光以太網交換機8與所述合并單元5、所述電能表9、所述計算控制中心10采用光纖通信方式。
[0039]電能表9，所述電能表9與所述光以太網交換機8的第二端連接。本實施例中，所述電能表9為數字化電能表。
[0040]計算控制中心1，所述計算控制中心1與所述光以太網交換機8連接。
[0041 ] 時鐘同步模塊11，所述時鐘同步模塊11包括第一時鐘同步模塊1101、第二時鐘同步模塊1102、第三時鐘同步模塊1103，所述第一時鐘同步模塊1101與所述合并單元5連接，所述第二時鐘同步模塊1102與所述電能表9連接，所述第三時鐘同步模塊1103與所述計算控制中心10連接。本實施例中，所述第一時鐘同步模塊1101、所述第二時鐘同步模塊1102、所述第三時鐘同步模塊1103均為GPS時鐘同步模塊，所述GPS時鐘同步模塊內設置有秒脈沖裝置和B碼信號裝置。
[0042]無線通信模塊12，所述無線通信模塊12包括第一無線通信模塊1201、第二無線通信模塊1202、第三無線通信模塊1203，所述第一無線通信模塊1201與所述合并單元5連接，所述第二無線通信模塊1202與所述電能表9連接，所述第三無線通信模塊1203與所述計算控制中心10連接。所述第一無線通信模塊1201、所述第二無線通信模塊1202、所述第三無線通信模塊1203均為WIFI通信模塊。
[0043]本實施例所述的變電站二次側電能測量系統(tǒng)，包括:電壓互感器、電流互感器、第一光發(fā)送器、第二光發(fā)送器、第一光接收器、第二光接收器、合并單元、光以太網交換機、電能表、計算控制中心、時鐘同步模塊、無線通信模塊等。本發(fā)明解決了智能變電站合并單元距離遠，現場檢測不安全的問題，可以實現異地分布的合并單元以及支路的電能表的同步電能測量，測量數值準確，能夠保持同步，提高了變電站的電能計量的準確性和可靠性。本裝置具有方便、簡潔、高效和安全等特點。
[0044]實施例2
[0045]如圖2所示，本發(fā)明的變電站二次側電能測量方法，包括如下步驟:
[0046]S1:選擇變電站二次側被測的合并單元5，通過光以太網交換機8使輸出端對應接入電能表9的電壓回路和電流回路。
[0047]S2:通過第一時鐘同步模塊1101、第二時鐘同步模塊1102、第三時鐘同步模塊1103分別對合并單元5、電能表9、計算控制中心1進行時間同步。
[0048]S3:電壓互感器I進行測量獲取第一電壓測量值，并通過第一光發(fā)送器2發(fā)送到合并單元5，電流互感器3進行測量獲取第一電流測量值，并通過第二光發(fā)送器4發(fā)送到合并單元5，合并單元5將第一電壓測量值和第一電流測量值通過第一無線通信模塊1201發(fā)送給計算控制中心10。
[0049]電能表9獲取電能脈沖測量值，并通過第二無線通信模塊1202發(fā)送給計算控制中心10。
[0050]S4:計算控制中心10通過第三無線通信模塊1203接收第一電壓測量值、第一電流測量值、電能脈沖測量值，并進行綜合分析和計算，獲取測量結果。
[0051]S5:完成測量。
[0052]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種變電站二次側電能測量系統(tǒng)，其特征在于，包括: 電壓互感器(I)，所述電壓互感器(I)連接有第一光發(fā)送器(2); 電流互感器(3)，所述電流互感器(3)連接有第二光發(fā)送器(4); 合并單元(5)，所述合并單元(5)分別連接有第一光接收器(6)和第二光接收器(7)，所述第一光接收器(6)與所述第一光發(fā)送器(2)通信連接，所述第二光接收器(7)與所述第二光發(fā)送器(4)通信連接； 光以太網交換機(8)，所述光以太網交換機(8)的第一端與所述合并單元(5)連接； 電能表(9)，所述電能表(9)與所述光以太網交換機(8)的第二端連接； 計算控制中心(10)，所述計算控制中心(10)與所述光以太網交換機(8)連接； 時鐘同步模塊(I I )，所述時鐘同步模塊(I I)包括第一時鐘同步模塊(I 1I )、第二時鐘同步模塊(I 102 )、第三時鐘同步模塊(I 103)，所述第一時鐘同步模塊(1101)與所述合并單元(5)連接，所述第二時鐘同步模塊(I 102)與所述電能表(9)連接，所述第三時鐘同步模塊(1103)與所述計算控制中心(1)連接。2.根據權利要求1所述的變電站二次側電能測量系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 無線通信模塊(12)，所述無線通信模塊(12)包括第一無線通信模塊(1201)、第二無線通信模塊(1202)、第三無線通信模塊(1203)，所述第一無線通信模塊(1201)與所述合并單元(5)連接，所述第二無線通信模塊(1202)與所述電能表(9)連接，所述第三無線通信模塊(1203)與所述計算控制中心(1)連接。3.根據權利要求2所述的變電站二次側電能測量系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一無線通信模塊(1201)、所述第二無線通信模塊(1202)、所述第三無線通信模塊(1203)均為WIFI通信模塊。4.根據權利要求3所述的變電站二次側電能測量系統(tǒng)，其特征在于: 所述電能表(9)為數字化電能表。5.根據權利要求4所述的變電站二次側電能測量系統(tǒng)，其特征在于: 所述光以太網交換機(8)與所述合并單元(5)、所述電能表(9)、所述計算控制中心(10)采用光纖通信方式。6.根據權利要求5所述的變電站二次側電能測量系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一時鐘同步模塊(1101)、所述第二時鐘同步模塊(1102)、所述第三時鐘同步模塊(I 103)均為GPS時鐘同步模塊，所述GPS時鐘同步模塊內設置有秒脈沖裝置和B碼信號裝置。7.—種變電站二次側電能測量方法，其特征在于，包括如下步驟: S1:選擇變電站二次側被測的合并單元(5)，通過光以太網交換機(8)使輸出端對應接入電能表(9)的電壓回路和電流回路； S2:通過第一時鐘同步模塊(1101)、第二時鐘同步模塊(1102)、第三時鐘同步模塊(1103)分別對合并單元(5)、電能表(9)、計算控制中心(10)進行時間同步； S3:電壓互感器(I)進行測量獲取第一電壓測量值，并通過第一光發(fā)送器(2)發(fā)送到合并單元(5)，電流互感器(3)進行測量獲取第一電流測量值，并通過第二光發(fā)送器(4)發(fā)送到合并單元(5)，合并單元(5)將第一電壓測量值和第一電流測量值通過第一無線通信模塊(1201)發(fā)送給計算控制中心(10); 電能表(9)獲取電能脈沖測量值，并通過第二無線通信模塊(1202)發(fā)送給計算控制中心(10); S4:計算控制中心(10)通過第三無線通信模塊(1203)接收第一電壓測量值、第一電流測量值、電能脈沖測量值，并進行綜合分析和計算，獲取測量結果； S5:完成測量。
【文檔編號】G01R22/10GK106093563SQ201610370582
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】王文慶
【申請人】東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司