專利名稱：旁路代換電量自動(dòng)識(shí)別、計(jì)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電量自動(dòng)采集設(shè)備，具體涉及一種站、發(fā)電廠、大用戶關(guān)口計(jì)量點(diǎn)的旁路代換電量自動(dòng)識(shí)別、計(jì)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電能量作為電力生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)信息，是電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要指標(biāo)，是實(shí)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)考核管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，因此及時(shí)、準(zhǔn)確、全面地掌握電能量信息是提高供、用電管理水平的根本，建立一個(gè)能自動(dòng)完成完整的電量采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及電量考核的電量自動(dòng)化遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)是非常必要的。建立電能量遠(yuǎn)程采集系統(tǒng)是提高供用電管理水平和自動(dòng)化程度的有力手段，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為此，電力系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)的設(shè)備供應(yīng)商投入了大量人力、物力，使用計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)采集等技術(shù)，進(jìn)行了電量自動(dòng)采集系統(tǒng)研發(fā)，實(shí)現(xiàn)了電能表數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)抄錄、電量數(shù)據(jù)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分析，以及報(bào)表輸出、WEB瀏覽等功能，解決了人工抄表和人工電量統(tǒng)計(jì)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、易錯(cuò)的問題，為提高電力系統(tǒng)生產(chǎn)效率起到了一定的作用。然而，根據(jù)多年的系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行的實(shí)際情況，目前各種電量自動(dòng)采集系統(tǒng)(不管如何命名)普遍存在系統(tǒng)龐大復(fù)雜，成本高，建設(shè)周期長(zhǎng)，易出故障，運(yùn)行費(fèi)用高的缺點(diǎn)，除此以外，更重要的是存在無(wú)法自動(dòng)識(shí)別和計(jì)量旁路代換電量的缺陷，嚴(yán)重制約其效益的充分發(fā)揮。下面，用電網(wǎng)電氣主接線示意圖來說明旁路代換和旁路代換電量的概念。如圖1 所示圖中PL (2810)表示旁路開關(guān)，編號(hào)1、2、3、4分別表示相應(yīng)線路開關(guān)的第一至第四四個(gè)刀閘(圖中其他線路開關(guān)上的刀閘未編號(hào)，均相同，旁路開關(guān)只有三個(gè)刀閘)。假定線路A、B、C、D的有功電能潮流方向朝母線，線路E的有功電能潮流方向背離母線。在正常狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，線路開關(guān)運(yùn)行在I母或II母，第三刀閘3和第一刀閘1或第二刀閘2合上，第四刀閘4斷開。以線路A為例正常運(yùn)行狀態(tài)下的有功電能潮流方向?yàn)榫€路A—刀閘3—開關(guān)A—刀閘1或刀閘2 —I母或II母。線路A “輸入” I母或II 母的有功電能通過線路E “輸出”，具體的潮流方向?yàn)?母或II母一刀閘1或刀閘2 —開關(guān)E—線路E。線路B、C、D工作情況同樣如此。當(dāng)某線路開關(guān)檢修或停運(yùn)時(shí)，開關(guān)斷開，第一、第二和第三刀閘斷開，第四刀閘4 合上，旁路開關(guān)及其刀閘合上，檢修或停運(yùn)結(jié)束后，恢復(fù)正常運(yùn)行的連接狀態(tài)。以開關(guān)A檢修為例在檢修開始時(shí)，線路A和旁路的開關(guān)、刀閘經(jīng)過上述操作后，有功電能潮流方向如圖1中的虛曲線11所示即線路A —線路A的刀閘4 —旁母一旁路刀閘3 —旁路開關(guān)PL (2810)—旁路開關(guān)刀閘1或刀閘2 — I母或II母一開關(guān)E—線路E。同理，當(dāng)開關(guān)E檢修時(shí)，有功電能潮流方向如虛曲線12所示，即I母或II母一旁路開關(guān)刀閘1或刀閘2 —旁路開關(guān)一旁路開關(guān)刀閘3 —旁母一開關(guān)E刀閘4 —線路E。這樣，當(dāng)某一開關(guān)(或刀閘)需要檢修時(shí)，用旁路開關(guān)代替其運(yùn)行，這一過程叫做旁路代換。每條線路(或每個(gè)開關(guān))均安裝有電能表，稱為線路表或關(guān)口表，用以計(jì)量各線路傳輸?shù)碾娔芰?，其中旁路開關(guān)上的電能表俗稱旁路表，在正常運(yùn)行的情況下，沒有旁路代換，各線路傳輸?shù)碾娔芰坑上鄳?yīng)的電能表完成計(jì)量。當(dāng)線路A、B、C、D、E上的任意一個(gè)線路開關(guān)(刀閘)等設(shè)備檢修時(shí)，都要實(shí)施旁路代換，并通過旁路表代替相應(yīng)(線路)關(guān)口表運(yùn)行， 檢修結(jié)束時(shí)，旁路終止代換運(yùn)行，那么在設(shè)備檢修的這段時(shí)間內(nèi)，旁路電能表上的電量增量就是被代線路上的電能量，稱之為旁路代換電量，應(yīng)該把該電量數(shù)據(jù)記錄到被代線路的電能量數(shù)據(jù)中去。目前，絕大多數(shù)電量采集系統(tǒng)采取的方案是先由人工進(jìn)行抄表，再由人工把旁路代換電量輸入到電量采集系統(tǒng)的管理軟件中，由系統(tǒng)自動(dòng)形成相應(yīng)的電量報(bào)表。有的電量采集系統(tǒng)甚至沒有考慮旁路代換電量的問題，把旁路代換電量的識(shí)別、計(jì)量工作完全交由人工完成，沒有旁路代換信息(包括旁路代換的時(shí)間、旁路代換電量等)人工輸入和旁路代換電量自動(dòng)替代、分析功能，電量統(tǒng)計(jì)分析人員只得通過兩個(gè)渠道獲取有關(guān)電量數(shù)據(jù)信息， 一是查詢系統(tǒng)已采集到的數(shù)據(jù)信息，二是由人工抄讀的旁路代換電量數(shù)據(jù)信息，然后再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，形成報(bào)表。很顯然，上面提到的第一種系統(tǒng)較第二種系統(tǒng)，在應(yīng)用功能上有很大的進(jìn)步，但是，兩者都需要人工干預(yù)，而且人工干預(yù)的是一個(gè)非常重要的工作環(huán)節(jié)，即旁路代換電量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的獲取。由于系統(tǒng)需要人工干預(yù)，不僅降低了工作效率，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且無(wú)法保證旁路代換電量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性，存在著管理上的漏洞，嚴(yán)重制約其效益的充分發(fā)揮a.工作效率不高旁路代換起止時(shí)刻需要人工抄表，所以在完成檢修工作中，需要檢修、抄表等工作人員參加，而這些人員由于職責(zé)不同、業(yè)務(wù)范圍不同，必須協(xié)同配合，從而造成工作難度加大而降低工作效率。b.準(zhǔn)確性難以保證抄表與旁路代換起止時(shí)間不完全一致，造成旁路代換電量的計(jì)算值和實(shí)際值有差異；同時(shí)，人工抄表可能出現(xiàn)誤抄、漏抄，人工統(tǒng)計(jì)也可能產(chǎn)生計(jì)算錯(cuò)誤、統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤等，使準(zhǔn)確性難以保證另外，由于旁路表可代替多條線路上的電能表運(yùn)行，某條線路的實(shí)際旁路代換電量的多少，人為可操作的成分很大，而且這部分電量難以查驗(yàn)，有的單位或部門甚至對(duì)旁路代換電量隱瞞不報(bào)或虛報(bào)，客觀上存在著電力生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理上的漏洞，特別在關(guān)口電能管理上是一個(gè)相當(dāng)薄弱的環(huán)節(jié)。c.及時(shí)性難以保證在電量結(jié)算日，不能保證旁路代換電量的及時(shí)上報(bào)，而影響電費(fèi)回收率等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析考核的準(zhǔn)確性。d.旁路代換的起止時(shí)刻，存在非在線運(yùn)行電能表，需在其電壓回路或抄表電源處施加電源，才能抄表，存在著安全上的隱患。綜上所述，如果電量采集系統(tǒng)不具備旁路代換電量自動(dòng)識(shí)別和代換功能，而交由人工進(jìn)行干預(yù)，自動(dòng)化程度不夠，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析的正確性難以保證，不能提供作為電量結(jié)算、計(jì)費(fèi)的完整數(shù)據(jù)信息。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有電量數(shù)據(jù)采集的完整性、及時(shí)性和數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確性的旁路代換電量自動(dòng)識(shí)別、計(jì)量系統(tǒng)。其技術(shù)方案是一種旁路代換電量自動(dòng)識(shí)別、計(jì)量系統(tǒng)，包括由主CPU、隨機(jī)訪問存貯器、閃存、串行閃存、串行通信接口電路及MODE、RS232接口構(gòu)成的電量遠(yuǎn)程采集終端， 第一單片機(jī)通過RS485總線接口和光電隔離電路與多路帶485接口的電能表連接，所述電量遠(yuǎn)程采集終端內(nèi)還設(shè)有由輔CPU、接口電路、信號(hào)調(diào)理電路、光電隔離電路和設(shè)置在電網(wǎng)電氣主接線路中各線路開關(guān)第四刀閘輔助觸點(diǎn)上的傳感器依次連接構(gòu)成的旁路代換檢測(cè)裝置，輔CPU與電量遠(yuǎn)程采集終端的主CPU之間通過雙向隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、中斷控制器和時(shí)鐘電路連接。其技術(shù)效果是本實(shí)用新型由于在現(xiàn)有電量遠(yuǎn)程采集終端的基礎(chǔ)上，增設(shè)由輔 CPU、接口電路、信號(hào)調(diào)理電路、光電隔離電路和設(shè)置在電網(wǎng)電氣主接線路中各線路開關(guān)第四刀閘輔助觸點(diǎn)上的傳感器依次連接構(gòu)成的旁路代換檢測(cè)裝置與相應(yīng)的軟件，對(duì)唯一可以確定旁路代換狀態(tài)和旁路代換起止時(shí)刻的刀間信號(hào)進(jìn)行循檢，從而實(shí)現(xiàn)了在第一時(shí)間判斷判斷旁路代換的發(fā)生或終止及旁路代換的旁路表和被代表信息、觸發(fā)主CPU進(jìn)行相應(yīng)旁路電能表的抄表操作并接受主CPU的控制，具有電量數(shù)據(jù)采集的完整性、及時(shí)性和數(shù)據(jù)分析、 統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性，真正意義上實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)能量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化管理作業(yè)，為電力生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)管理水平的提高，提供了強(qiáng)有力的手段，具有顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

圖1是電網(wǎng)電氣主接線示意圖。圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是旁路代換檢測(cè)與旁路電表數(shù)據(jù)讀取流程框圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，一種旁路代換電量自動(dòng)識(shí)別、計(jì)量系統(tǒng)，包括由主C0U、隨機(jī)訪問存貯器、閃存、串行閃存、串行通信接口電路及MODE、RS232接口構(gòu)成的電量遠(yuǎn)程采集終端RTU， 第一單片機(jī)通過RS485總線接口和光電隔離電路與多路帶485接口的電能表連接。所述電量遠(yuǎn)程采集終端內(nèi)還設(shè)有由輔CPU、接口電路、信號(hào)調(diào)理電路、光電隔離電路和設(shè)置在電網(wǎng)電氣主接線路中各線路開關(guān)第四刀閘輔助觸點(diǎn)上的傳感器依次連接構(gòu)成的旁路代換檢測(cè)裝置，輔CPU與電量遠(yuǎn)程采集終端的主CPU之間通過雙向隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM、中斷控制器和時(shí)鐘電路連接。其工作過程電量遠(yuǎn)程采集終端主COU通過RS485總線采集并存儲(chǔ)所聯(lián)接的各種智能電能表的電能數(shù)據(jù)及狀態(tài)，通過內(nèi)置的MODEM與子站服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，執(zhí)行子站服務(wù)系統(tǒng)下裝的命令，將電能表的電能數(shù)據(jù)及狀態(tài)上傳至子站服務(wù)系統(tǒng)并接受子站服務(wù)系統(tǒng)對(duì)其采集周期、電能表類型及地址、代換關(guān)系等進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和內(nèi)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘的校時(shí)。旁路代換檢測(cè)裝置中的輔CPU通過相應(yīng)的軟件，循環(huán)檢測(cè)開關(guān)閘刀信號(hào)(見圖3)， 讀取開關(guān)狀態(tài)變化，判別其發(fā)生的變化是否滿足旁路代換開關(guān)切換的操作特征，同時(shí)消除因干擾，誤動(dòng)或抖動(dòng)引起的錯(cuò)誤信息以保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性及判別的唯一性。根據(jù)開關(guān)信號(hào)狀態(tài)判別代換關(guān)系是否發(fā)生在旁路電表與RTU所監(jiān)視的電能表之間；并確定代換的起始或終止的當(dāng)前時(shí)間，獲取發(fā)生代換關(guān)系的旁路電表和被代電表的型號(hào)信息及其通信地址，觸發(fā)主CPU抄取并存儲(chǔ)旁路電表數(shù)據(jù)。電量遠(yuǎn)程采集終端監(jiān)視旁路母線四刀閘輔助信號(hào)的開閉動(dòng)作，根據(jù)旁路代換的操作動(dòng)作，判斷旁路代換的發(fā)生或終止及旁路代換的旁路表和被代表信息，在旁路代換起始時(shí)刻或旁路代換終止時(shí)刻，抄取旁路電表數(shù)據(jù)并存貯記憶電量數(shù)據(jù)和旁路事件發(fā)生類型及發(fā)生時(shí)刻。旁路電表存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和其他電能表采集數(shù)據(jù)同等對(duì)待，可由子站服務(wù)系統(tǒng)招取。電量遠(yuǎn)程采集終端也可通過RS232接口連接移動(dòng)分站(當(dāng)?shù)豍C機(jī))，由移動(dòng)分站 (當(dāng)?shù)豍C機(jī))完成上述數(shù)據(jù)交換操作。
權(quán)利要求1.旁路代換電量自動(dòng)識(shí)別、計(jì)量系統(tǒng)，包括由主CPU、隨機(jī)訪問存貯器、閃存、串行閃存、串行通信接口電路及MODE、RS232接口構(gòu)成的電量遠(yuǎn)程采集終端，第一單片機(jī)通過 RS485總線接口和光電隔離電路與多路帶485接口的電能表連接，其特征在于所述電量遠(yuǎn)程采集終端內(nèi)還設(shè)有由輔CPU、接口電路、信號(hào)調(diào)理電路、光電隔離電路和設(shè)置在電網(wǎng)電氣主接線路中各線路開關(guān)第四刀閘輔助觸點(diǎn)上的傳感器依次連接構(gòu)成的旁路代換檢測(cè)裝置， 輔CPU與電量遠(yuǎn)程采集終端的主CPU之間通過雙向隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、中斷控制器和時(shí)鐘電路連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種旁路代換電量自動(dòng)識(shí)別、計(jì)量系統(tǒng)，包括由主CPU、隨機(jī)訪問存貯器、閃存、串行閃存、串行通信接口電路及MODE、RS232接口構(gòu)成的電量遠(yuǎn)程采集終端，第一單片機(jī)通過RS485總線接口和光電隔離電路與多路帶485接口的電能表連接，電量遠(yuǎn)程采集終端內(nèi)還設(shè)有由輔CPU、接口電路、信號(hào)調(diào)理電路、光電隔離電路和設(shè)置在電網(wǎng)電氣主接線路中各線路開關(guān)第四刀閘輔助觸點(diǎn)上的傳感器依次連接構(gòu)成的旁路代換檢測(cè)裝置，輔CPU與電量遠(yuǎn)程采集終端的主CPU之間通過雙向隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、中斷控制器和時(shí)鐘電路連接。具有電量數(shù)據(jù)采集的完整性、及時(shí)性和數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)能量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化管理。
文檔編號(hào)G08C19/00GK201974473SQ201120002798
公開日2011年9月14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)明者趙良德 申請(qǐng)人:安徽省電力科學(xué)研究院