專利名稱：智能變電站計(jì)量實(shí)時(shí)對(duì)比分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能變電站內(nèi)數(shù)字式計(jì)量系統(tǒng)與常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)的精度實(shí)時(shí)對(duì)比 分析驗(yàn)證系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)儀表技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著智能變電站試點(diǎn)建設(shè)工作的全面開(kāi)展，采用電子式互感器采樣和光纖通道 傳輸?shù)臄?shù)字式計(jì)量系統(tǒng)逐步開(kāi)始試點(diǎn)應(yīng)用。從硬件結(jié)構(gòu)上看，數(shù)字式計(jì)量系統(tǒng)由電子式 互感器+光纖接口電能表組成，而常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)由電磁式互感器+模擬接口電能表組成。對(duì)數(shù)字式計(jì)量系統(tǒng)而言，其電子式互感器采集的電流電壓信號(hào)僅在源頭進(jìn)行唯 一的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字化的電流電壓信號(hào)通過(guò)光纖傳輸，在傳輸路徑不存在附加誤 差。同時(shí)，光纖接口電能表為全數(shù)字處理系統(tǒng)，通過(guò)光口獲取的數(shù)據(jù)為數(shù)字化的電流電 壓瞬時(shí)值，其電量計(jì)算過(guò)程中理論上不產(chǎn)生誤差。因此，整個(gè)系統(tǒng)的精度僅由電子式互 感器的精度決定。對(duì)常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)而言，其電磁式互感器輸出信號(hào)為模擬電力電壓信號(hào)，通過(guò)電 纜進(jìn)行傳輸，同時(shí)電能表存在模數(shù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，因此，整個(gè)系統(tǒng)的精度由電磁式互感器、 傳輸路徑和電能表的精度共同決定。例如對(duì)于同樣采用0.2級(jí)的CT和PT來(lái)說(shuō)，常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)的由于電纜和電能表 帶來(lái)的附加誤差，計(jì)量系統(tǒng)總誤差在士0.7%的水平。而數(shù)字變電站計(jì)量系統(tǒng)的誤差僅由 CT和PT產(chǎn)生，可達(dá)到士0.4%的水平。兩種系統(tǒng)的誤差環(huán)節(jié)如圖1所示
因此，理論上數(shù)字式計(jì)量系統(tǒng)在測(cè)量精度方面應(yīng)優(yōu)于常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)。另一方面，由 于數(shù)字式計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用剛剛開(kāi)始，國(guó)家相關(guān)部門尚未對(duì)于其精度進(jìn)行有效認(rèn)證，同時(shí) 也缺乏長(zhǎng)期運(yùn)行的驗(yàn)證數(shù)據(jù)，因此，站內(nèi)涉及到貿(mào)易結(jié)算的關(guān)口計(jì)量點(diǎn)，保守起見(jiàn)，往 往常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)計(jì)費(fèi)。本發(fā)明所研發(fā)的計(jì)量對(duì)比分析系統(tǒng)可同時(shí)接入數(shù)字式和常規(guī)計(jì)量 系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，可通過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩種系統(tǒng)實(shí)際精度的進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證分析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種計(jì)量對(duì)比分析系統(tǒng)裝置，可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字 式計(jì)量系統(tǒng)和常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)際精度進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)行驗(yàn)證。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種智能變電站計(jì)量實(shí)時(shí)對(duì)比分析系統(tǒng)，其 特征在于包括電子式電流電壓互感器和電磁式互感器，電子式電流電壓互感器通過(guò)采 集器將數(shù)字信號(hào)送至合并單元，再由合并單元將數(shù)據(jù)打包后通過(guò)100M光纖以太網(wǎng)送至數(shù) 字接口電能表，所述電磁式電流電壓互感器的模擬量信號(hào)接入模擬接口電能表，所述數(shù) 字接口電能表和模擬接口電能表的信號(hào)接入計(jì)量對(duì)比分析系統(tǒng)，所述合并單元同時(shí)輸出 的數(shù)據(jù)信號(hào)與電磁式電流電壓互感器輸出信號(hào)同時(shí)接入計(jì)量對(duì)比分析系統(tǒng)。
前述的智能變電站計(jì)量實(shí)時(shí)對(duì)比分析系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì)量對(duì)比分析系 統(tǒng)包括采集裝置和計(jì)量對(duì)比分析服務(wù)器，所述合并單元同時(shí)輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)與電磁式電 流電壓互感器輸出信號(hào)同時(shí)接入采集裝置，所述數(shù)字接口電能表和模擬接口電能表的信 號(hào)接入計(jì)量對(duì)比分析服務(wù)器的串口服務(wù)器。前述的智能變電站計(jì)量實(shí)時(shí)對(duì)比分析系統(tǒng)，其特征在于計(jì)量對(duì)比分析服務(wù)器 設(shè)置有計(jì)量對(duì)比分析模塊，所述計(jì)量對(duì)比分析模塊包括
數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)預(yù)設(shè)的間隔時(shí)間采集需進(jìn)行對(duì)比分析的數(shù)據(jù)，包含以下數(shù)據(jù) 電流、電壓、功率及累計(jì)電量值等；
歷史數(shù)據(jù)庫(kù)用于記錄數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)分析模塊用于以常規(guī)側(cè)為基準(zhǔn)，分析出各種工況下數(shù)字側(cè)數(shù)據(jù)的偏離率，形 成對(duì)比分析曲線或圖表。本發(fā)明所達(dá)到的有益效果
本發(fā)明的智能變電站計(jì)量實(shí)時(shí)對(duì)比分析系統(tǒng)，通過(guò)各種手段將電子式互感器、電磁 式互感器、數(shù)字接口電能表、模擬接口電能表接入，通過(guò)算法處理得出基于電子式互感 器的計(jì)量系統(tǒng)與基于電磁式互感器的計(jì)量系統(tǒng)在不同計(jì)量點(diǎn)(擬定為接入電能表前后的 數(shù)據(jù))的過(guò)程誤差，并進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄與分析，形成對(duì)比分析曲線或圖表，通過(guò)計(jì)量對(duì)比 分析系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)以下內(nèi)容的分析研究
1)研究在實(shí)際運(yùn)行工況下，電子式互感器與電磁式互感器的精度差異。2)研究在不同外部環(huán)境下(如溫度、濕度等)，電子式互感器與電磁式互感器 的精度差異。3)研究在不同負(fù)載特性下，數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)與常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)的綜合誤差。4)研究基于電子式互感器的數(shù)字式計(jì)量系統(tǒng)與常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)量誤差點(diǎn)。
(通過(guò)實(shí)際運(yùn)行互感器誤差、計(jì)量對(duì)比分析服務(wù)器與數(shù)字接口電能表比對(duì)、計(jì)量專家系 統(tǒng)與模擬接口電能表的比對(duì)，等多層面的數(shù)據(jù)分析得出數(shù)字式計(jì)量系統(tǒng)與常規(guī)計(jì)量系統(tǒng) 的優(yōu)缺點(diǎn))。5)電子式互感器在故障情況下的暫態(tài)特性研究，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)比對(duì)。6)電子式互感器的異常數(shù)據(jù)分析研究。


圖1為常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)誤差環(huán)節(jié)示意圖。圖2為數(shù)字化計(jì)量系統(tǒng)誤差環(huán)節(jié)示意圖。圖3為本發(fā)明的智能變電站計(jì)量實(shí)時(shí)對(duì)比分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為實(shí)施例中的電廠線互感器參數(shù)配置示意圖。圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)硬件構(gòu)成邏輯框圖。圖6為本發(fā)明的系統(tǒng)硬件連接示意圖。
具體實(shí)施例方式以下以220kV智能變電站試點(diǎn)站的計(jì)量對(duì)比分析系統(tǒng)為例，說(shuō)明本方案的具體 實(shí)施。
1)互感器配置
220kV變電站的電廠1、2線為電廠線，同時(shí)配置電子式互感器與電磁式互感器。其 中電子式電流互感器采用全光纖型電流互感器，精度為0.2S(5TPE)；電子式電壓互感器 采用電容分壓型電壓互感器，精度為0.2 (3P)。電磁式互感器均采用GIS廠家產(chǎn)品，其中 電流互感器用于計(jì)量的次級(jí)精度為0.2S，電壓互感器用于計(jì)量的次級(jí)精度為0.2?；ジ衅?的詳細(xì)參數(shù)配置如圖3所示 2)系統(tǒng)硬件構(gòu)成
系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及連接如圖4所示，包括電子式電流電壓互感器和電磁式互感器， 電子式電流電壓互感器通過(guò)采集器將數(shù)字信號(hào)送至合并單元，再由合并單元將數(shù)據(jù)打包 后通過(guò)100M光纖以太網(wǎng)送至數(shù)字接口電能表，所述電磁式電流電壓互感器的模擬量信號(hào) 接入模擬接口電能表，所述數(shù)字接口電能表和模擬接口電能表的信號(hào)接入計(jì)量對(duì)比分析 系統(tǒng)，所述合并單元同時(shí)輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)與電磁式電流電壓互感器輸出信號(hào)同時(shí)接入計(jì) 量對(duì)比分析系統(tǒng)。所述計(jì)量對(duì)比分析系統(tǒng)包括采集裝置和計(jì)量對(duì)比分析服務(wù)器，所述合 并單元同時(shí)輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)與電磁式電流電壓互感器輸出信號(hào)同時(shí)接入采集裝置，所述 數(shù)字接口電能表和模擬接口電能表的信號(hào)接入對(duì)比分析模塊的串口服務(wù)器。3)系統(tǒng)軟件功能實(shí)現(xiàn)
通過(guò)預(yù)設(shè)的間隔時(shí)間采集需進(jìn)行對(duì)比分析的數(shù)據(jù)，包含以下數(shù)據(jù)電流、電壓、功 率及累計(jì)電量值等，采集的數(shù)據(jù)將記錄在計(jì)量對(duì)比分析服務(wù)器的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。對(duì)比分析時(shí)以常規(guī)側(cè)為基準(zhǔn)，分析出各種工況下數(shù)字側(cè)數(shù)據(jù)的偏離率，包括 以日、周、月、年作為單位時(shí)段分析偏離率；
以峰、谷、平時(shí)段作為單位時(shí)段分析偏離率(峰、谷、平時(shí)段可配置)； 以不同負(fù)荷率為單位時(shí)段分析偏離率； 不同溫濕度條件下的偏離率。以上已以較佳實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采用等同替 換或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能變電站計(jì)量實(shí)時(shí)對(duì)比分析系統(tǒng)，其特征在于包括電子式電流電壓互感 器和電磁式互感器，電子式電流電壓互感器通過(guò)采集器將數(shù)字信號(hào)送至合并單元，再由 合并單元將數(shù)據(jù)打包后通過(guò)光纖以太網(wǎng)送至數(shù)字接口電能表，所述電磁式電流電壓互感 器的模擬量信號(hào)接入模擬接口電能表，所述數(shù)字接口電能表和模擬接口電能表的信號(hào)接 入計(jì)量對(duì)比分析系統(tǒng)，所述合并單元同時(shí)輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)與電磁式電流電壓互感器輸出 信號(hào)同時(shí)接入計(jì)量對(duì)比分析系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能變電站計(jì)量實(shí)時(shí)對(duì)比分析系統(tǒng)，其特征在于所述計(jì) 量對(duì)比分析系統(tǒng)包括采集裝置和計(jì)量對(duì)比分析服務(wù)器，所述合并單元同時(shí)輸出的數(shù)據(jù)信 號(hào)與電磁式電流電壓互感器輸出信號(hào)同時(shí)接入采集裝置，所述數(shù)字接口電能表和模擬接 口電能表的信號(hào)接入計(jì)量對(duì)比分析服務(wù)器的串口服務(wù)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能變電站計(jì)量實(shí)時(shí)對(duì)比分析系統(tǒng)，其特征在于計(jì)量 對(duì)比分析服務(wù)器設(shè)置有計(jì)量對(duì)比分析模塊，所述計(jì)量對(duì)比分析模塊包括數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)預(yù)設(shè)的間隔時(shí)間采集需進(jìn)行對(duì)比分析的數(shù)據(jù)；歷史數(shù)據(jù)庫(kù)用于記錄數(shù)據(jù)采集模塊采集的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析模塊用于以常規(guī)側(cè)為基準(zhǔn)，分析出各種工況下數(shù)字側(cè)數(shù)據(jù)的偏離率，形 成對(duì)比分析曲線或圖表。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能變電站計(jì)量實(shí)時(shí)對(duì)比分析系統(tǒng)，其特征在于包括電子式電流電壓互感器和電磁式互感器，電子式電流電壓互感器通過(guò)采集器將數(shù)字信號(hào)送至合并單元，再由合并單元將數(shù)據(jù)打包后通過(guò)光纖以太網(wǎng)送至數(shù)字接口電能表，所述電磁式電流電壓互感器的模擬量信號(hào)接入模擬接口電能表，所述數(shù)字接口電能表和模擬接口電能表的信號(hào)接入計(jì)量對(duì)比分析系統(tǒng)，所述合并單元同時(shí)輸出的數(shù)據(jù)信號(hào)與電磁式電流電壓互感器輸出信號(hào)同時(shí)接入計(jì)量對(duì)比分析系統(tǒng)。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字式計(jì)量系統(tǒng)和常規(guī)計(jì)量系統(tǒng)的實(shí)際精度進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)行驗(yàn)證。
文檔編號(hào)G08C23/06GK102012443SQ201010553540
公開(kāi)日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者婁悅, 孫純軍, 巫懷軍, 朱東升, 李剛, 浦知新, 王曉虎, 秦華, 蘇麟, 陳飛 申請(qǐng)人:江蘇省電力設(shè)計(jì)院